Электродинамическая модель накопителя электрической энергии Советский патент 1988 года по МПК G09B23/00 

СП

о

05

чается к сети 2 переменного тока. Сигнал от датчика 8 тока поступает на управляющий электрод тиристорного коммутатора 3 при условии, если ток в катушке 4 индуктивности отсутствует или меньше тока уставки датчика 8. Таким образом неуправляемый выпрямитель 1 оказывается нагруженным на катушку 4 индуктивности. При достижении значения тока, соответ- ствуюш,его минимальному уровню накопленИзобретение относится к электроэнергетике, к сверхпроводяш.им и емкостным накопителям энергии для детального изучения их поведения и влияния на современные энергосистемы, для которых они предназначаются, с использованием физических моделей накопителей энергии, достаточно полно и адекватно отображающих их поведение в энергосистемах.

Цель изобретения - сокращение стоимости модели и упрощение ее конструкции. Ю ной электрической энергии в катушке 4 ин- На чертеже представлена схема модели дуктивности, происходит подача управляю- накопителя электрической энергии в составе щего импульса от датчика 8 на включе- модели энергосистемы.ние тиристорного преобразователя 5 в реЭлектродинамическая модель накопителя жим потребления мощности из сети переэлектрической энергии содержит неуправляе- менного тока электродинамической модели 6. мый выпрямитель 1, подключенный к сети 2 Необходимая величина зарядной мощности переменного тока, тиристорный коммутатор 3, катушку 4 индуктивности, реверсивный управляемый тиристорный преобразователь 5. На стороне переменного тока к преобразователю 5 подключена электродинамичес- 2Q мощности. Таким образом осуществляется кая модель 6 энергосистемы через ее дат- передача электрической энергии в катушку 4 чик 7 мощности. Первый вывод выпрямителя 1 на стороне постоянного тока через коммутатор 3 подключен к первому выводу катушки 4 индуктивности и одноименному выводу на стороне постоянного тока преоб- 25 коммутатор 3, поскольку к нему приложе- разователя 5, другой вывод которого сое- но обратное напряжение от преобразова- динен с одноименным выводом на стороне постоянного тока выпрямителя 1 и через чувствительный элемент датчика 8 тока с вторым выводом катушки 4 индуктивности.

Первый выход датчика 8 тока подключен 30 индуктивности в электродинамическую мо- к входу включения коммутатора 3, а второй дель 6. Этот режим осуществляется путем выход - к входу отключения преобразо- перевода преобразователя 5 в режим ин- вателя 5. Выход датчика 7 мощности под- вертора. Данная операция происходит при ключен к управляюшим входам коммутатора подаче соответствующего сигнала от датчи- 3 и преобразователя 5.ков мощности, установленных на электроНеуправляемый выпрямитель 1 выполнен 35 динамической модели. Таким образом, осу- на базе стандартных полупроводниковых эле- ществляется передача электрической энер- ментов. В качестве трехфазной сети 2 пе- гии из катушки 4 индуктивности в электроременного тока может быть использована динамическую модель 6. Режим инвертирова- любая независимая от электродинамической ния может существовать до тех пор, по- модели сеть переменного тока. Управляемый 40 катушке 4 индуктивности не умень- коммутатор 3 представляет собой тиристор. ш;ится до значения меньще уставного. Датчик 8 тока выполнен по стандартной схеме. Катущка 4 индуктивности имеет ферромагнитный сердечник. Регулирование величины индуктивности катушки 4 произзадается датчиками мощности (не показаны), установленными на электродинамической модели, и поддерживается на заданном уровне по сигналу от датчика 7

индуктивности из электродинамической модели 6, т. е. осушествляется режим накопления. В момент включения преобразователя 5 закрывается естественным образом

теля 5, превышающее прямое напряжение от выпрямителя 1.

Вторым режимом модели накопителя является режим выдачи энергии из катушки 4

шится до значения меньще определяемого уставкой датчика 8 тока. При достижении этого значения тока происходит включение по сигналу датчика 8 коммутатора 3 и отключение преобразоваводится в диапазоне 0,1 Ьмакс- Ьмакс. Необ- 45 теля 5. Таким образом происходит процесс

чается к сети 2 переменного тока. Сигнал от датчика 8 тока поступает на управляющий электрод тиристорного коммутатора 3 при условии, если ток в катушке 4 индуктивности отсутствует или меньше тока уставки датчика 8. Таким образом неуправляемый выпрямитель 1 оказывается нагруженным на катушку 4 индуктивности. При достижении значения тока, соответ- ствуюш,его минимальному уровню накоплен ной электрической энергии в катушке 4 ин- дуктивности, происходит подача управляю- щего импульса от датчика 8 на включе- ние тиристорного преобразователя 5 в режим потребления мощности из сети переменного тока электродинамической модели 6. Необходимая величина зарядной мощности мощности. Таким образом осуществляется передача электрической энергии в катушку 4 коммутатор 3, поскольку к нему приложе- но обратное напряжение от преобразова-

задается датчиками мощности (не показаны), установленными на электродинамической модели, и поддерживается на заданном уровне по сигналу от датчика 7

жим потребления мощности из сети переменного тока электродинамической модели 6. Необходимая величина зарядной мощности мощности. Таким образом осуществляется передача электрической энергии в катушку 4 коммутатор 3, поскольку к нему приложе- но обратное напряжение от преобразова-

индуктивности из электродинамической модели 6, т. е. осушествляется режим накопления. В момент включения преобразователя 5 закрывается естественным образом

жим потребления мощности из сети переменного тока электродинамической модели 6. Необходимая величина зарядной мощности мощности. Таким образом осуществляется передача электрической энергии в катушку 4 коммутатор 3, поскольку к нему приложе- но обратное напряжение от преобразова-

индуктивности в электродинамическую мо- дель 6. Этот режим осуществляется путем перевода преобразователя 5 в режим ин- вертора. Данная операция происходит при подаче соответствующего сигнала от датчи- ков мощности, установленных на электротеля 5, превышающее прямое напряжение от выпрямителя 1.

Вторым режимом модели накопителя является режим выдачи энергии из катушки 4

динамической модели. Таким образом, осу- ществляется передача электрической энер- гии из катушки 4 индуктивности в электродинамическую модель 6. Режим инвертирова- ния может существовать до тех пор, по- катушке 4 индуктивности не умень- ш;ится до значения меньще уставного.

шится до значения меньще определяемого уставкой датчика 8 тока. При достижении этого значения тока происходит включение по сигналу датчика 8 коммутатора 3 и отключение преобразова теля 5. Таким образом происходит процесс

Изобретение относится к области электротехники и связано с физическим моделированием электроэнергетических систем. Целью изобретения является сокращение стоимости модели и упрощение ее конструкции. Модель содержит реверсивный управляемый тиристорный преобразователь рода тока, соединенный на стороне постоянного тока с моделью аккумулирующего элемента, выполненного в виде неуправляемого выпрямителя, питаемого от сети переменного тока, и подключенной к нему на стороне постоянного тока через тиристорный коммутатор катушки индуктивности. 1 ил. S (Л с

ходимая величина индуктивности устанавливается до начала эксперимента путем изменения зазора в сердечнике. Управляемый тиристорный преобразователь-5 выполнен по известной шестипульсной или более пульсмоделирования минимально допустимого уровня накопленной энергии в аккумулирующем элементе, т. е. в катушке 4 индуктивности.

Третий режим работы модели накопителя

ной схеме. Его управление осуществляется 50 электрической энергии - хранения. Он осуществляется путем отключения преобразователя 5 по сигналу от датчика 7 мощности электродинамической модели и подачи управляющего сигнала на тиристорный коммутатор 3 от этого датчика, В итоге катушка 4 индуктивности оказывается подключенной на выход выпрямителя 1, что обеспечивает протекание по ней постоянного по величине тока.

от стандартного датчика 7 мощности, выдающего аналоговый сигнал, величина которого пропорциональна мощности, протекающей в цепи переменного тока электродинамической модели.

Модель работает следующим образом.

Неуправляемый выпрямитель 1, соединенный с катущкой 4 индуктивности и тиристорным преобразователем 5, подклю55

моделирования минимально допустимого уровня накопленной энергии в аккумулирующем элементе, т. е. в катушке 4 индуктивности.

Третий режим работы модели накопителя

электрической энергии - хранения. Он осуществляется путем отключения преобразователя 5 по сигналу от датчика 7 мощности электродинамической модели и подачи управляющего сигнала на тиристорный коммутатор 3 от этого датчика, В итоге катушка 4 индуктивности оказывается подключенной на выход выпрямителя 1, что обеспечивает протекание по ней постоянного по величине тока.

Изменяя индуктивность катушки 4, можно менять время моделирования процессов накопления и выдачи энергии, т. е. менять модельное значение постоянной времени накопителя,

Формула изобретения

Электродинамическая модель накопителя электрической энергии, содержащая катушку индуктивности, подключенную первым выво- дом к первому выводу цепи постоянного тока реверсивного управляемого тиристорно- го преобразователя, отличающаяся тем, что.

Т

От датчиков мощности. элм

с целью упрошения конструкции модели, она снабжена источником переменного тока, подключенным к нему выпрямителем, тиристор- ным коммутатором и датчиком тока, причем первый вывод катушки индуктивности дополнительно подключен через тиристорный коммутатор к первому выводу выпрямителя, соединенного вторым выводом с вторым выводом цепи постоянного тока реверсивного управляемого тиристорного преобразователя и через датчик тока - с вторым выводом катушки индуктивности, при этом датчик тока связан выходом с управляющим входом тиристорного коммутатора.