Автоматический регулятор конденсаторных батарей Советский патент 1988 года по МПК G05F1/70 

4

С35

со

о:

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано на всех предприятиях народного хозяй- ства для управления компенсирующими уставками с учетом требований энергосистемы к величине потребляемо предприятиями реактийной мощности.

Цель изобретения - повышение точности управления потребляемой реактив о ной мощностью с учетом требований энергосистемы к потребляемой реактивной мощности в период минимума и максимума активных нагрузок энергосистемы и эффективности управления, 5

На фиг.1 представлена блок-схема автоматического регулятора конденсаторных батарей; на фиг„2 - принципиальная схема блока автоматического ;переключения уставок, задатчика ус-20 Ставок, реагирующего opraHaj органа ;выдержки времени; на фиг.З - принципиальная схема блоков включения и выключения уставок.

Выход датчика 1 входной реактивной мощности соединен с входом реагирующего органа 2, второй вход которого подключен к выходу задатчика 3 уставок, к входу которого подключен

25

вок режимов потребления входной реактивной мощности изображено шесть блоков 13-18 и с входом блока 19 сброса счетчика, выходы блоков включения и отключения уставок подключены к входам п RS-триггеров (изображено три RS-триггера 20 - 22), прямые выходы RS-триггеров подключены к управляющим входам п + 1 ключей на чертеже изображено четыре ключа 23 - 26 задатчика уставок 3, инверсные выходы RS-триггеров подключены к логическому элементу И 27, Задатчик 3 уставок содержит п + 1 регулируемых регистров (изображено четыре регулируемых резисторов 28 - 31), которые подключены к источнику 32 опорного направления и через ключи 23 - 26 к прямому входу компаратора 33 и переменному резистору 34, подключенного к инверсному входу компаратора 35о К прямому входу компаратора 35 и инверсному входу компаратора 33 подключен выход датчика 1 входной реактивной мощности. Вьпсоды компараторов 33 и 35 подключены к входам ре- зистров 36 и 37, выходы которых .подключены к входам конденсаторов 38

выход блока 4 автоматического переклю-30 и 39, а также к прямым входам компачения уставок. Выходы реагирующего органа 2 соединены с входами органа 5 выдержки времени, выходы которого соединены с управляющими входами блока 6 анализа потерь и управления мес та коммутации. Датчики реактивной мощности 7,1, 7,2,...7.п, установленные в местах размещения.батарей конденсаторов, соединены с соответствующими входами блока 8 квадраторо выходы которого соединены с входами блока 9 масштабных усилителей, выходы которого соединены с входами блока 6 анализа потерь и определения места коммутации, выходы которого со единены с входами соответствукидих исполнительных органов 10.1,10,2,. в. 10,п, включающих или отключающих секции конденсаторных батарей

Блок автоматического переключения уставок, задатчмк уставокj реагирующий орган и орган выдержки времени состоят из генератора 11 тактовых импульсов, генерирующего импульса с

1

1800

подключен к двоичному счетчику 12j выходы которого соединены с входами

частотой

Гц, выход которого

о 5

0

5

вок режимов потребления входной реактивной мощности изображено шесть блоков 13-18 и с входом блока 19 сброса счетчика, выходы блоков включения и отключения уставок подключены к входам п RS-триггеров (изображено три RS-триггера 20 - 22), прямые выходы RS-триггеров подключены к управляющим входам п + 1 ключей на чертеже изображено четыре ключа 23 - 26 задатчика уставок 3, инверсные выходы RS-триггеров подключены к логическому элементу И 27, Задатчик 3 уставок содержит п + 1 регулируемых регистров (изображено четыре регулируемых резисторов 28 - 31), которые подключены к источнику 32 опорного направления и через ключи 23 - 26 к прямому входу компаратора 33 и переменному резистору 34, подключенного к инверсному входу компаратора 35о К прямому входу компаратора 35 и инверсному входу компаратора 33 подключен выход датчика 1 входной реактивной мощности. Вьпсоды компараторов 33 и 35 подключены к входам ре- зистров 36 и 37, выходы которых .подключены к входам конденсаторов 38

5 0 j

0

5

раторов 40 и 41, К инверсным входам компараторов 40 и 41 подключены выходы движков переменных резисторов 42 и 43, подключенных к источнику 32 опорного напряжения. Выходы компараторов 40 и 41 подключены к блоку 6 анализа потерь н определения места коммутации, а входы компараторов 40 и 41 соединены через переменные резисторы 42 и 43 с источником 32.

Блоки 13 и 18 входной реактивной мощности и блок 19 сброса счетчика однотипны. Каждый из них состоит из узла сравнения 44, входы Ар, А.,, ,., А| подключены к выходам счетчика 12. К входам Вд, В, .0,, В подключено наборное поле 45, состоящее из вертикальных и горизонтальных проводников, соединяемых перемычками«,

Устройство работает следующим образом,

Генератор тактовых импульсов 11 генерирует импульсы с частотой 2 импульса каждый час. Счетчик производит счет этих импульсов, и на выходах счетчика формируется код числа сосчитанных импульсов. Этот код анализируется блоками включения 13 и вык-

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано на всех предприятиях народного хозяйства для автоматического управления конденсаторными установками., Целью изобретения является повышение точности управления потребляемой реактивной мощностью с учетом требований энергосистемы к потребляемой реактивной мощности в периоды минимума и максимума активных нагрузок энергосистемы. Указанная цель достигается с помощью блока автоматического переключения уставок 4, который переключает уставки входной реактивной мощности задатчика уставок 3 в зависимости от времени суток. Уставка входной реактивной мощности сравнивается при помощи реагирующего органа 2 с сигналом, поступающим с датчика входной реактивной мощности 1. Реагирующий орган 2 с выдержкой времени, создаваемой органом выдержки времени 5, разрещает включение или отключение секции конденсаторной батареи в одном из узлов распределительной сети, 3 ил. € (Л

2п блоков включения и отключения уста- лючения 14 уставки утреннего максимума, включения 15 и выключения 16 уставки вечернего максимума, включения 17 и выключения 18 уставки минимума, блоком 19 сброса счетчика. Эти блоки, сравнивая код, полученный на выходе счетчика 12, с кодом, набранным на наборном поле, вырабатывают сигналы, переключающие прямые выходы -КЗ-триггеров 20 - 22 в состоя- кие 1 при совпадении кода на выходе счетчика 12 с кодом, набранным на наборном роле блоков включения уставки утреннего максимума 13, включения уставки вечернего максиму- ма 15, включения уставки минимума 17, Инверсные выходы соответствующих триггеров при этом сбрасываются в состояние О. При совпадении кода,

полученного на выходе счетчика 12, с кодами, набранными на наборном-пол блоков выключения уставки утреннего максимума 14, выключения уставки вечернего максимума 16, выключения уставки минимума 18, данные блоки на выходах вырабатывают сигнал 1, при этом прямые выходы соответствующих RS-триггеров сбрасываются в состояние О, а инверсные выходы - в состояние 1. При совпадении кода на выходе счетчика 12 с кодом, соответствующим числу 48 (число получасов в сутках) блок 19 сброса счетчика вырабатывает импульс, сбрасывающий выходы счетчика 12 в состояние О. Коды, выставляемые на наборных полях блоков 1 - 18, соответствуют - .временам начала и конца вечернего и утреннего максимума и минимума нагрузок о Элемент И 27 анализирует сигналы на инверсных выходах RS-триггеров 20 22 к вырабатьгоает сигнал 1, если-на инверсных выходах всех трех RS-триггеров имеется сигнал, соответствующий 1, Такая ситуация возникает, если не срабатьшает ни один из трех RS-триггеров, что соответствует внепиковому режиму энергосистемы. Сигналы с прямых выходов RS-триггеров 20 - 22 и с элемента И 27 включают или выключают ключи 23 - 26, При этом на выход этих элекронных ключей поступает -одно из напряжений, снимаемых с регулируемым резистором 28-31, Эти напряжения соответствуют уставкам входной реактивной мощности в часы утреннего и вечернего максимума, минимума нагрузок и в часы внепикового электропотребле

5

0

5 ,Q о g

5

ния. Напряжение одной из этих уставок подается на компаратор 33 и через переменный резистор 34, устанавливающий зону нечувствительности, на компаратор 35. Компараторы 33 и 35 сравнивают напряжение,, вырабатьшаемое датчиком 1 входной реактивной мощности, с напряжением уставкио-Компараторы 33 и 35 подключены таким образом, что напряжение 1 появляется на выходе компаратора 33 при превышении напряжения, снимаемого с датчика входной реактивной мощности над напряжением уставки, при этом выход компаратора 35 находится в состоянии О.

Если напряжение, снимаемое с датчика 1 входной реактивной мощности, меньше напряжения уставки, срабатыва ет компаратор 35 и на его выходе появляется напряжение 1, при этом на выходе компаратора 33 имеется напряжение О. При появлении напряжения 1 на вьи.оде компаратора 33 или 35 конденсатор 38 или 39 заря- жаетс через резистор 36 или 37 При этом напряжение на них постепенно возрастает по мере их зарядки до напряжения 1. Напряжение, снимаемое с конденсаторов 38 и 39, сравнивается компараторами 40 и 41 с напряжениями, задаваемыми переменными резисторам 42 и 43. Напряжение 1 появляется на выходе компаратора 40 или 41 при превьшении напряжения на конденсаторе 38 или 39 напряжения, снимаемого с переменного сопротивления 42 или 43. Напряжение, снимаемое с переменных резисторов 42 и 43, определяет выдержку времени до появления напряжения 1 на выходе компараторов 40 и 41. Эта выдержка времени необходима по техническим условиям коммутации секций батарей конденсаторов. Сигналы, снимаемые с компараторов 40 и 41, разрешают или запрещают выработку сигналов на включение или отключение конденсаторных батарей блоком 6 анализа потерь и определения места коммутации. Одновременно с датчиков 7.1,7,27.п реактивной мощности, снимаются напряжения, пропорциональные реактивным мощностям, потребляемым в узлах системы электроснабжения. Эти напряжения поступают на входы блока 8 квадратов, с выхода которого снимаются напряже- ния, пропорциональные квадратам ре-

активных мощностей в данных узлах. Они подаются на вход блока 9 масштабных усилителей, с выхода которого сигналы, пропорциональные потерям в ;узлах, поступают на информационные {ВХОДЫ блока 6 анализа потерь и определения места коммутации, определякг- :Щего узел, в котором необходимо произвести включение или отключение сек- JQ ции конденсаторной батареи исходя из условия минимугма потерь электроэнергии в сети предприятия, и вырабатывающего сигнал, поступакшшй. на один

входной реактивной мощности, задатчи ка уставок, выход которого соедин ен с входом реагирующего органа, выход которого соединен с входом органа вы держки времени, выходы которого подключены к управляющим входам блока анализа потерь и определения места коммутации, датчиков реактивной мощности, установленных в местах размещения батарей конденсаторов, выходы которых соединены с входами блока квадраторов, вькоды которого с входами блока масштабных усилителей.

из исполнительных органов 10,1 10,2, 5 выходы которого подключены к входам .с,,10,п.

В предлагаемом устройстве повышается точность управления за счет автоматической задачи уставок реагирутощеблока анализа потерь и определения места коммутации, выходы которого подключены к исполнительным органам, включакнцим или отключающим секции

го органа. Величина уставок изменяет- go конденсаторных батарей, о т л и ч а30

ся в зависимости от режимов работы энергосистемы, что позволяет выдерживать заданный энергосистемой режим потребления реактивной мощности в часы пиковых нагрузок энергосистемы и 25 в часы ее минимальных нагрузок Использование данного устройства повышает эффективность управления компенсацией реактивной мощности в часы внепикового режима энергосистемы, В это время предприятие может в своих сетях компенсировать реактивную мощность, полностью устраняя ее перетоки в распредсети, снижая потери активной мощности в распредсети до минимума. При этом компенсирующие устройства используются с наибольшей эффективностью.

Формула изобретения о

Автоматический регулятор конденсаторных батарей, состоящий из датчика

35

ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и эффективности управления, он снабжен блоком автоматического переключения уставок, состоя- шлм из генератора тактовых импульсов, выход которого подключен к двоичному счетчику, выходы которого подключены к блоку сброса счетчика и соединены с входами 2п блоков включения и отключения уставок режимов потребления входной реактивной мощности, выходы которых подключены к входам п RS-триггеров, инверсные выходы которых подключены к логическому элементу И, а прямые выходы RS-триггеров и логического элемента И подключены к управляющим входам п + 1 ключей задатчика уставок, включающего источник опорного напряжения, к которому подключены п + 1 регулируемых резисторов, выходы которых подключены через ключи к входу реагирующего органа.

входной реактивной мощности, задатчи- ка уставок, выход которого соедин ен с входом реагирующего органа, выход которого соединен с входом органа выдержки времени, выходы которого подключены к управляющим входам блока анализа потерь и определения места коммутации, датчиков реактивной мощности, установленных в местах размещения батарей конденсаторов, выходы которых соединены с входами блока квадраторов, вькоды которого с входами блока масштабных усилителей.

выходы которого подключены к входам

блока анализа потерь и определения места коммутации, выходы которого подключены к исполнительным органам, включакнцим или отключающим секции

0

5

о

5

ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и эффективности управления, он снабжен блоком автоматического переключения уставок, состоя- шлм из генератора тактовых импульсов, выход которого подключен к двоичному счетчику, выходы которого подключены к блоку сброса счетчика и соединены с входами 2п блоков включения и отключения уставок режимов потребления входной реактивной мощности, выходы которых подключены к входам п RS-триггеров, инверсные выходы которых подключены к логическому элементу И, а прямые выходы RS-триггеров и логического элемента И подключены к управляющим входам п + 1 ключей задатчика уставок, включающего источник опорного напряжения, к которому подключены п + 1 регулируемых резисторов, выходы которых подключены через ключи к входу реагирующего органа.

фиг. 3