Способ автоматического регулирования мощности конденсаторных батарей Советский патент 1989 года по МПК G05F1/70 

4

СО СО

СО

14Д9979

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического регулирования мощности конденсаторных батарей в электрических сетях промышленных предприятий с учетом требований энергосистемы к потреблению мощности из ее сети и интересов предприятий.

Цель изобретения - повышение эф- Q фективности регулирования мощности конденсаторных батарей во всех возможных режимах длектропотребления.

На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего способ. |5

Устройство автоматического регу- . лирования мощности конденсаторных батарей содержит п датчиков реактивной мощности 1.1-1.П, установленных на вводе отдельных узлов, выходы кото- 20 рых подключены к входам вычислительного устройства 2. К двум другим вводам- вычислительного устройства 2 подключены выходы задатчика 3 уставок входной реактивной мощности на вводе 25 предприятия и задатчика А сопротивлений отходящих линий (присоединений). Выходы вычислительного устройства 2 подключены к входам исполнительных

чтобы обеспечить оптимальное значен входной реактивной мощности в этот узел

Q ; QCP;-QK;- м

Решая совместно уравнения (1) и

(2) и

-Л

используя функцию Лдгранжа 2 10

w

п

Q.-.

1

(5)

rtTR,;

получаем выражение для определения оптимального значения входной реактивной мощности в i-й узел сети (оп тимальную уставку на вводе i-ro узл

„ -. .Q

;

R

R,,.Z

f R.Осуществляется контроль фактичес кого значения входной реактивной мо ности на вв одах отдельньк узлов путем ее сравнения с уставкой и при наличии отклонения фактическо го значения входной реактивной мощности Qq,; от уставки Qgj в одном или нескольких узлах корректируют значе ние Qq,; путем включения или отключения секций конденсаторных батарей

органов 5.1-5.П, осуществляющих вклю-зо ° Чно -тью QK; в этих узлах, обеспечение и отключение секций конденсаторных батарей.

1

Распределение входной реактивной мощности, заданной энергосистемой,по отдельным узлам сети предприятия , должно отвечать минимуму потерь активной мощности во всех режимах электропотребления

- „ .,

(1)

ЛР

10ч

- 1

м 2

2IQ9,,

35

40

чивая при этом условие оптимальности регулирования по минимуму потерь , поддерживая равенство значе ний баланс реактивной мощности на вводе предприятия и требова ния энергосистемы к потреблению реактивной мощности из ее сети Q

Q, .,;.

t Т ,

При этом производится корректиров ка уставок входной реактивной мощнос ти на вводе отдельных узлов П, при невыполнении ограничений (3), когда в одном или нескольких узлах: оптимальные значения входных реактивных мощностей оказались больше фактических реактивных нагрузок в этих узлах при включении в этих узлах всех секций конденсаторных батарей, путем условного увеличения входных сопротив лений данных присоединений по формуле

где и ц R

номинальное напряжение сети ,. - эквивалентное сопротивление сетей присоединений i-ro узла;

п - количество узлов, в которые распределяется величина Q , при соблюдении условия баланса реактивной мощности на вводе предприятия

.|lQ9i Q (2)

и технических ограничений

Q,,6q,. или Q,bO (3)

где Q - мощность секции конденсаторной батареи, которая должна быть вкл10чена в i-м узле,

чтобы обеспечить оптимальное значение входной реактивной мощности в этот узел

Q ; QCP;-QK;- м

Решая совместно уравнения (1) и /

(2) и

-Л

используя функцию Лдгранжа 2 10

w

п

Q.-.

1

(5)

rtTR,;

получаем выражение для определения оптимального значения входной реактивной мощности в i-й узел сети (оптимальную уставку на вводе i-ro узла

„ -. .Q

;

R

R,,.Z

С6

f R.Осуществляется контроль фактического значения входной реактивной мощности на вв одах отдельньк узлов путем ее сравнения с уставкой и при наличии отклонения фактического значения входной реактивной мощности Qq,; от уставки Qgj в одном или нескольких узлах корректируют значение Qq,; путем включения или отключения секций конденсаторных батарей

° Чно -тью QK; в этих узлах, обеспе

чивая при этом условие оптимальности регулирования по минимуму потерь , поддерживая равенство значений баланс реактивной мощности на вводе предприятия и требования энергосистемы к потреблению реактивной мощности из ее сети Q

Q, .,;.

t Т ,

При этом производится корректировка уставок входной реактивной мощности на вводе отдельных узлов П, при невыполнении ограничений (3), когда в одном или нескольких узлах: оптимальные значения входных реактивных мощностей оказались больше фактических реактивных нагрузок в этих узлах при включении в этих узлах всех секций конденсаторных батарей, путем условного увеличения входных сопротивлений данных присоединений по формуле

R -R , С ОЛй.-) 2

(.

ч ipi

(7)

где Р , /, - условное активное эквивалентное сопротивление сетей i-ro присоединения при (т+1)-й итерации;

r

условное активное эквивалентное сопротивление сетей i-ro присоединения при т-й итерации; оптимальная входная реактивная мо-дность, распределяемая в i-й узел при га-й итерации, до величин, при которых в эти узлы распределяются входные реактивные мощности Qg, , определяемые по выражению (6), равные фактическим реактивным нагрузкам данных узлов Q,-, Одновременно, в процессе коррекции уставок узлов, где не выполнялось условие (3), производится коррекция уставок остальных узлов по выражению (6) при условии выполнения баланса реактивной мощности на вводе предприятия после чего осуществляют корректировку значений путем включения или отключения конденсаторных батарей, мощность которых определяется по. выражению (4) .

Устройство, реализующее предложенный способ, работает следующим образом.

Датчики реактивной мощности установленные в местах размещения компенсируищих устройств, контролируют входные реактивные мощности, протекающие по сетям отходящих линий присоединений) распределительной

рабатьшает сигнал на включение или . отключение одной или нескольких секций конденсаторной батареи, который поступает на соответствующий испол- нительньй орган 5. Количество секций, которые необходимо включить или отключить определяется вычислительным устройством 2 по выражению

10

N QjurOsL

:з)

где QC - реактивная мощность одной

секции конденсаторной батареи.

15

20

Вычислительное устройство 2 производит текущий контроль включенных секций конденсаторных батарей.

Если при сравнении величин и Q, оказалось, что в одном или нескольких узлах не выполняется ограничение (З) при отключенных всех секциях конденсаторных батарей, то вычислительное устройство 2 производит по указанному алгоритму корректиров- 25 ку уставок сопротивлений соответствующих отходящих линий (присоединений) , уставок входной реактивной мощности и мощности включенных секций ковденсаторных батарей в отдельных 30 узлах.

В качестве вычислительного устройства может быть использована любая микро- или мини-ЭВМ. В качестве задатчика 3 уставки входной реак- :. сети предприятия. Информация об этих 35 мощности и задатчика 4 сопро(

тивления могут быть использованы переключатели ПП5-8. При этом вычислительное устройство производит анализ и оптимальное распределение входмощностях поступает на вычислительное устройство 2. На другие входы вычислительного устройства 2 поступает информация с задатчика 3 уставок входной реактивной мощности и задатчика 4 сопротивлений отходящих линий (присоединений).

Вычислительное устройство 2 по выражению (5) и (6) определяет ис- ходные уставки входной реактивной мощности для каждого узла распредсе- ти предприятия, исходя из условия минимума потерь активной мощности во всех возможных режимах электропотребления () при соблюдении условия баланса входной реактивной мощности на вводе предприятия (2) и технических ограничений (3), и сравнивает их с фактическими значениями входных реактивных мощностей, информация о которых поступает с датчиков ..

При несовпадении величин Q,p, и Рэ; вычислительное устройство 2 вы

9979.4

рабатьшает сигнал на включение или . отключение одной или нескольких секций конденсаторной батареи, который поступает на соответствующий испол- нительньй орган 5. Количество секций, которые необходимо включить или отключить определяется вычислительным устройством 2 по выражению

10

N QjurOsL

:з)

где QC - реактивная мощность одной

секции конденсаторной батареи.

15

20

25 30

В качестве вычислительного устройства может быть использована любая микро- или мини-ЭВМ. В качестве задатчика 3 уставки входной реак- :. 5 мощности и задатчика 4 сопротивления могут быть использованы переключатели ПП5-8. При этом вычислительное устройство производит анализ и оптимальное распределение вход0 ной реактивной мощности, заданной энергосистемой, по отдельным узлам распределительной сети предприятия с интервалом времени, определяемьм временем разряда наиболее мощной

5 секции конденсаторной батареи, В каждом новом цикле сравниваются исходные уставки входной реактивной мощности Qg;, соответствующие стабильной работе оборудования, с фактичес-,

0 кими значениями реактивной мощности Qm-, что позволяет переходить от скорректированных уставок к исходным при выходе оборудования на стабильный режим работы.

Использование предлагаемого способа атвоматического регулирования мощности конденсаторных батарей позволяет обеспечить требования энергосистемы к потреблению реактивной мощ5

514

ности из ее сети и избежать штрафных санкций к тарифу на электроэнергию; повысить эффективность регулирования мощности конценсаторных батарей за счет дополнительного снижения потерь электроэнергии в электрических сетях предприятий во всех режимах их рабо- . ты, включая и периоды нестабильной работы оборудования; более эффективно использовать существующие регуляторы, предназначенные для локального регулирования мощности конденсаторных батарей в отдельных узлах (при этом

Рэ

Р t- ЙТГ

где RJJ - эквивалентное сопротивление i-ro узла,

фактическое значение рходной реактивной мощности на вводах отдельных узлов Qq,; сравнивают с уставкой и при наличии отклонения фактического значения входной реактивной мощности Q(.pj от уставки в одном или нескольких узлах включают или отключают секции конденсаторных батарей

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического регулирования мопщости конденсаторных батарей в электрических сетях промьппленных предприятий с учетом требований энергосистемы к потреблению мощности из ее сети и интересов предприятий. Целью изобретения является повьппение эффективности регулирования мощности конденсаторных батарей во всех возможных режимах электропотребления. Способ заключается в определении оптимальных по минимуму потерь значений входной реактивной мощности на вводах отдельных узлов по заданному энергосистемой значению входной реактивной мощности, на вводе предприятия и сопротивлений хгиний, осуществлении контроля фактического значения вход- ной реактивной мощности на вводах отдельных узлов путем сравнения ее с уставкой для данного узла и включении или отключении секций конденсаторных батарей в узлах, где обнаружено отклонение значения входной реактивной мощности от уставки. 1 ил. ш (Л

в периоды стабильных режимов электро- 15 в этих узлах и в случае, если фак ти

потребления обеспечиваются все указанные выше требоваиия энергосистемы и предприятия к регулированию мощности конденсаторных батарей).

Формул) изобретения

Способ автоматического регулирования мощности конденсаторных батарей, заключающийся в том, что на-вводе предприятия измеряют фактическое значение входной реактивной мощности и сравнивгиот ее с установкой входной реактивной мощности заданной знергосистемой, а на вводах отдельных узлов распределительной сети предприятия измеряют фактическое значение входной реактивной мощности, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности регулирования во всех возможных режима электропотребления, определяют оптимальные значения входной реактивной мощности на вводах отдельных узлов по формуле

5

5

0

ческая входная реактивная мощность узла становится меньше соответствующей уставки и при условии, что все секции конденсаторных батарей выключены, увеличивают значения эквивалентных сопротивлений данных узлов по формуле

).

.где Rjf-, ,1 условное активное эквивалентное сопротивление сетей i-ro узла при (т+1)-й итерации; условное активное эквивалентное сопротивление сетей i-ro присоединения при т-й итерации; оптимальная входная реактивная мощность, рас- f пределяемая в i-й узел при т-й итерации,

и корректируют уставки входной реактивной мощности на вводах отдельных узлов по формуле.

R(n,.. а П1