Способ распределения потоков активной мощности в замкнутой неоднородной электрической сети Советский патент 1988 года по МПК H02J3/06 

00

0:

30

Изобретение относится к электроэнергетике и быть использовано в замкнутых неоднородных электрических сетях высокого и сверхвы сокого напряжения.

Цель изобретения - снижение потерь активной мощности.

На чертеже(Приведена схема устройства, реализующего способ. .

Математически, условие экономиче- tKoro режима для произвольного зам- |снутого контура определяется следующей формулой:

U т iz: sinc.tgcC z tg о, (1)

: CT.HC-t .

де sinij

Hi

T20

Rj j Zi

-синус дополнительного угла взаимного сопротивления i-й ветви,

-соответственно активное и , . полное сопротивление i-й 2$ ветви;

C/J; - сдвиг фаз напряжения i-й

ветви.

Все величины, входящие в выражение 1 ), кроме сЯ . для заданной схемы сетизо вляются постоянными. I Величины сдвигов фаз напряжений по ветвям }fl. замкнутой ветви являются в выражении переменными и определяются непосредственными измерениями -эс специальными устройствами при веде- йии текущего режима, таких как активная и реактивная мощность по ветвям сети и модули напряжений в узлах сети. В этом случае можно определить 40 сдвиги фаз напряжений по ветвям схе- мы через предварительное определение фазы напряжения в узлах при принятии из узлов за базу {Ч О), и тогда фазы напряжения всех остальных /J5 узлов схемы можно определить как:

E;X-Q,R

. arctg

и

, (2) .

и -MiQ±2L50

и.

tf, Qj, Р - напряжение, реактивная

и активная мощность, со- ответственно . X, R - величина сопротивлений

55

элемента сети, индексы 1 и

2 - соответственно начало . и конец элемента сети,

Кроме того, сдвиг фаз напряжения любой ветв контура может быть определен из известных сдвигов фаз остальных ветвей замкнутой сети согласно выражению кк.

.1 /. .:.. -21 сГ , (3)

iaiС: (

Q

5

0

. $

о -эс 40 /J5

50

55

ЧТО позволяет уменьщить количество необходимой телеинформации о параметрах режима.

Чем дальше от экономического режима отстоит текущий режим, тем больше отличие функционала в левой части уравнения (1 ) от нуля.

Знак, получаемой величины функционала указывает в какую сторону нужно изменять контурный поток мощности в соответствии с выбранным направлением обхода замкнутой сети, а величина пропорциональна необходимому изменению.

В качестве элемента принудительного потокораспределения мощности могут использоваться устройства продольной компенсации, реакторы, вольтодобавоч- ные трансформаторы и другие,параметры которых могут изменяться непрерьтно или дискретно.

Изменяют параметры устройства принудительного потокораспределения так, что значение функционала, стоящего в левой части уравнения (1), соот- ветствующег-о новому режиму, т.е. после изменения параметра устройства принудительного потокораспределения, устанавливается равным или близким нулю. При этом для каждого конкретного замкнутого контура величина рассчитанного функционала по замерам исходного режима указьгоает как далеко от экономического отстоит исходный режим, что позволяет зыбрать значение величины изменения регулируемого параметра (для реактора значение сопротивления, для устройства фазового управления необходимый фа- зовый сдвиг (угол) регулирования), а знак функционала указьшает в какую сторону необходимо изменять параметр, уменьшать или увеличивать.. Как следует из уравнения (3) в замкнутом контуре фазовый сдвиг напряжения между любыми смежными узлами можно.определить через фазовые сдвиги по другим ветвям контура.

1

Указанная возможность позволяет уменьшить объем телеметрической информации.

Кроме того, предлагаемвш подход к выбору управляющих воздействий позволяет производить эквивалентирование любого участка замкнутого контура, таким образом под понятием ветвь можно подразумевать некую эквивалент ную части схемы по R и X (без учета нагрузок) связь между двумя смежными узлами. Параметры R, X эквивалентной связи могут быть получены из предварительных расчетов, а корректировка параметров эквивалентной связи требуется лишь эпизодически, пйскольку существенные изменения схемы происходят нечасто.

Измерительный орган 1 каждой вет- ви своим выходом подключен к входу соответствующему этой ветви делителя 2 напряжения, блок 3 оценки режима, а выходы всех делителей 2 напряжения подсоединены к входу сумматора 4, вы- ход которого через диоды 5, пороговые элементы 6 и линии 7 задержки подсоединен к выходам блока 3 оценки режима, которые соединены с первым и вторым входами блока 8 выработки управляющих воздействий, выход которого .соединен с входом исполнительного органа 9. .

Устройство работает следу ощим образом.

В каждом режиме измеренная величина сдвигов фаз напряжений по ветвям замкнутой сети поступает от измерительных органов на соответствующие входы делителей 2 напряжения блока 3 оценки режима, а с выхода делителей напряжения сним аются сигналы, пропорциональные величине произведения sinoi tg (S i соответствующих ветвей, которые подаются на вход сумматора 4, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный величине ал-й

гебраической суммы 21 sinoC-.tgc/- П,

.

знак которого указьюает в какую сторону надо изменять контурный поток ности, а модуль указьшает на какую величину надо производить изменение контурного.потока мощности. Минимуму потерь активной мощности в замкнутой сети соответствует режим,-когда рассматриваемая алгеб раическая сумма равна нулю. Сформированный сигнал с выхода сумматора 4 через диоды 5, с по- .мощью которых происходит разделение сигнала управления по каналам (уменьшить, увеличить), поступает на пороговые элементы 6, которые представляют собой зону нечувствительности. Таким образом, при малой величине сигнала с выхода сумматора 4, т.е. режим по потерям активной мощности в схеме близок к экономическому, на вькоде пороговых элементов нулевое состояние и соответственно блок 8 выработки управляющих воздействий не вырабатывает управляющий сигнал.

При величине сигнала с выхода сумматора 4 большей значения, установленного на пороговых элементах 6 (в общем случае оно может быть различно и зависит от дискретности регулирования), сигнал проходит на выход порогового элемента 6, соответствующего знаку сигнала, и поступает на линию 7 задержки и, если в течение интервала времени на выходе данного порогового элемента 6 имеется не нулевой сигнал, то он проходит на входы блока 8 выработки управляющих воздействий, где в соответствии со знаком поступившего сигнала вмрабатьюается пропорциональная его значению величина управляющего воздействия, которая с выхода блока 8 управляющих воздействий поступает на вход исполнительного орган 9. Процесс управления для исходного режима заканчивается, когда на выходе пороговых элементов 6 устанавливается нулевое значение в течение заданного интервала времени на линиях 7 задержки, который выбирается из расчета отстройки от нерегулярных колебаний и времени сбора и обсчета необходимой телеметрической обработки.

Формула изобретения

Способ распределения потоков активной мощности в замкнутой неоднородной электрической сети из п ветвей, согласно которому изменяют контурный поток активной мощности, о т- личающийся тем, что, с целью снижения потерь активной-мощности, определяют тангенсы измеренных фазовых сдвигов, умножают каждый из них на значение синуса дополнительного угла взаимного сопротивления соответствующей ветви сети, алгебраически суммируют полученные значения

5

с учетом заданного направления обхода замкнутой сети н в случае отли чия от нуля н положительного знака полученной суммы изменяют контурный поток активной мощности в сторону,

совпадающую с заданным направлением обхода замкнутой сети, а в случае отрицательного знака - в сторону, противоположную заданному направлению обхода.

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - снижение потерь активной мощности. Для этого измеряют фазовые сдвиги напряжений по ветвям сети, определяют их тангенсы, умножают каждый из них на значение синуса дополнительного угла взаимного сопротивления соответствующей ветви сети, алгебраически суммируют, полученные значения с учетом заданного направления обхода замкнутой сети. В случае отличия от нуля и положительного знака полученной суммы изменяют контурный поток активной мощности в сторону, совпадающую с заданным направлением;обхода замкнутой сети, а в случае отрицательного знака - в сторону, противоположную заданному направлению обхода. I ил. сл