Способ управления режимами электропотребления предприятия Советский патент 1990 года по МПК H02J13/00 

1

(21)4487008/24-07

(22)23.09,88

(46) 30,07.90.Бкот. № 28

(71)Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции

(72)В.П.Калинчик

(53)621.316.78 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 805472, кл0 Н 02 J 13/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1334268, кл0 Н 02 J 13/00, 1985,

(54)СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ

(57)Изобретение относится к электроэнергетике Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем совмещения функций управления режимами потребления активной и реактивной электроэнергии. По данному способу с начала контролируемого интервала Т в дискретные моменты времени т измеряют потребление активной и реактивной электроэнергии и значение напряжения,, Осуществляют прогноз потребления активной и реактивной электроэнергии к концу интервала Т и прогноз среднего на интервал Т - С значения напряжения Определяют рассо-. , гласование между прогнозным и задан.ным на интервал Т значениями активно го электропотребления и если данная величина больше нуля, то определяют величину возможного снижения напряжения и величину снижаемого -при этом активного электропотребления,Формируют управляющее воздействие на снижение напряжения и на снижение активного электропотребления потребителями-регуляторами на величину, равную разности между рассогласованием прогнозного и заданного активного электропотребления и величиной снижаемого активного электропотребления за счет снижения напряжения. Определяют величину изменения реактивного злектропотребления,получаемую за счет снижения напряжения и за счет

управления потребителями-регуляторами Определяют величину возможного потребления реактивной энергии к

концу интервала Т, равную алгебраической сумме прогнозного реактивного злектропотребления и указанных величин изменения реактивного электро потребления., Определяют величину

)рассогласования между возможным и заданным на интервал Т значениями реактивного электропотребления и если данная величина больше нуля, то формируют управляющее воздействие на снижение реактивного электропот ребления до уровня заданного, 6 ил.

I

Изобретение относится к электроэнергетике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем совмещения функций управления режимами потребления активной и реактивной электроэнергии. По данному способу с начала контролируемого интервала T в дискрестные моменты времени Τ измеряют потребление активной и реактивной электроэнергии и значение напряжения. Осуществляют прогноз потребления активной и реактивной электроэнергии к концу интервала T и прогноз среднего на интервал T - Τ значения напряжения. Определяют рассогласование между прогнозным и заданным на интервал T значениями активного электропотребления и, если данная величина больше нуля, то определяют величину возможного снижения напряжения и величину снижаемого при этом активного электропотребления. Формируют управляющее воздействие на снижение напряжения и на снижение активного электропотребления потребителями-регуляторами на величину, равную разности между рассогласованием прогнозного и заданного активного электропотребления и величиной снижаемого активного электропотребления за счет снижения напряжения. Определяют величину изменения реактивного электропотребления, получаемую за счет снижения напряжения и за счет управления потребителями-регуляторами. Определяют величину возможного потребления реактивной энергии к концу интервала T, равную алгебраической сумме прогнозного реактивного электропотребления и упомянутых величин изменения реактивного электропотребления. Определяют величину рассогласования между возможным и заданным на интервал T значениями реактивного электропотребления и, если данная величина больше нуля, то формируют управляющее воздействие на снижение реактивного электропотребления до уровня заданного. 6 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использова- но при построении систем управления режимами электропотребления„

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем ссвмещения функций управления режимами потребления активной и реактивной электроэнергии,,

На фиг.о 1 представлены графики, поясняющие способ управления режимами электропотребления предприятия;

на фиг,2 - структурная схема устройства для управления режимами электро потребления; на - зависимости потребляемой активной и реактивной мощности узла нагрузки от напряжения; на фиг„4 - б - алгоритм управления ре режимами электропотребленич по предлагаемому способу0

Устройство для управления режимами электропотребления предприятия содержит (фиг02) датчики расхода активной (1„1-1оп) и реактивной (201-2сп) электроэнергии, подключенные, к блоку 3 приема информации, связанному с ре- тающим блоком 4, к входу которого подключен выход преобразователя 5 напряжение - частота, к входу которого подключен выход датчика 6 напряжения узла нагрузки о Решающий блок 4 связан с программным блоком 7 и блоком 8 согласования, выходы которого подключены к блоку 9 управления: потребителями-регуляторами (ПР) , блоку 10 управления регуляторами напряжения блоку 1 управления устройствами компенсации реактивной мощности, блоку 12 индикации и сигнализации и пульту J3 управленияо

Информация с датчиков и 2„1-2„п расхода активной и реактивной электроэнергии через блок 3 приема информации поступает в решающий блок 4 о Кроме того, в решающий блок 4 поступает информация с датчика 6 напряжения узла нагрузки, преобразованная в цифровой вид с помощью преобразователя 5 напряжение-частота

Решающий блок 4 с начала контролируемого интервала Т () периодически через время Jt(4t T/N, где N - число точек контроля) формирует величину реального потребления активной W о и реактивной V электроэне

гии и значения напряжения U в конролируемой точке сетио

Решающий блок 4 осуществляет прогноз потребления активной WT и реакти нгой VT электроэнергии к концу контро пируемого интервала времени Т и прог ноз среднего значения уровня напряжения U ( интервал времени, равный разности между контролируемым интервалом времени Т и текущим с начала контроля временем 1( 0 K-/3t; К - текущая точка контроля, К 1,2, 3..Ј0, т0е. на интервал Т-и

Определяется величина рассогласов

ния dWT между прогнозным WT и зада

п 5

0

5

0

5

0

5

ным W на контролируемый интервал времени Т значениями потребления активной электроэнергии /IWr $r W,0

В том случае, если 0, то осуществляют управление потреблением активной электроэнергии,)

Для этого определяют величину возможного снижения напряжения с учетом выполнения ограничений по уровню напряжения в контролируемой точке электрической сети aU : U - , где U деп - нижний допустимый уровень напряжения

С помощью одного из известных методов - по статическим характеристикам узла нагрузки либо по известному закону изменения параметров режима в данных узлах (формуле, линейной или

нелинейной кривой и т0До) - опреде/

ляют величину активной мощности ДР, уменьшаемую за счет унижения напряжения на величину 4 U (Фиг„За), и величину снижаемого при этом потребления активной электроэнергии, Тое0 первое управляющее воздействие«

, dP (Т - )„

Полученную величину W упр, отнимают от ранее полученной величины рассогласования dwT и определяют необходимую величину снижения потребления активной электроэнергии за счет снижения активного электропотребления ПР т„е0 второе управляющее воздействие W упр f 3WT - W vnpi о

Решающий блок 4 через блок 8 согласования и блок 10 управления регуляторами напряжения формирует управляющее воздействие на снижение напряжения до величины нижнего допустимого уровня, а через блок 9 управления ПР - на снижение активного электро- потребления ПР на величину Wynpj, определяемую как

ww a-e)f,V

где Р- - мощность 1-го ПР,

Далее с помощью одного из известных методов - по статическим характеристикам либо известному закону изменения параметров режима в узлах нагрузки - определяют изменение потребления реактивной мощности t4Q,, получаемое за счет уменьшения напряжения на величину du (), и величину изменяемого при этом потребления реактивной электроэнергии

По паспортным данным и известным соотношениям между активной и реактивной мощностью ПР, а также с уче-юм типа ПР (синхронный или асинхронный двигатель и т,,д0 ) определяют величину изменения потребления реактивной мощности i OvQa , получаемую за счет суммарного снижения потребления активной мощности ПР на величину

п

Р., и величину изменяемого при этом потребления реактивной электроэнергии

tdV2 ±AQt(T -Do Определяют величину возможного потребления реактивной электроэнергии Ve к концу контролируемого интервала времени Т (фиг.I)

Va VT ± bV, t ft.

определяют величину рассогласования между возможным Va и заданным V 5 на контролируемый интервал времени Т значениями потребления реактивной электроэнергии ДУ т в - VjD

В этом случае, если , решающий блок 4 через блок 8 согласования и блок 11 управления устройствами компенсации реактивной мощности формирует управляющее воздействие на обеспечение компенсации реактивного электропотребления на величину uv-rt определяемую как

ЛУТ (т -Ј) Ј q ,

1-1

где 0С1- - реактивная мощность одной секции компенсирующего устройства.

Если величина рассогласования л

Ј4 0 (управление потреблением активной электроэнергии не производится), то определяют величину рассогласования между прогнозным VT и заданным Vj на контролируемый интервал времени Т значениями потребления реактивной электроэнергии

л

-3V.

гЕсли &Vr 70, то осуществляют уп-- равление режимом потребления реактивной электроэнергии по указанным принципам.

На блоке 12 индикации и сигнализации отображаются контролируемые величины и формируются предупреждающие сигналы при нарущении заданных режимов электропотребления. Пульт 13 управления служит для ввода заданных величин, периодов максимумов нагрузки энергосистемы, а программный блот 7 хранит программу обработки данных в в соответствии с алгоритмом (фиг04б)

После окончания контролируемого периода Т напряжение восстанавлива-: ется до уровня номинального значения Ufl (фйГаО и восстанавливается работоспособность отключенных ПР„

Сущность предлагаемого способа управления режимами электропотребления отражена в алгоритме, представленном на фиг„4 60

0Повышение эффективности достигается за счет обеспечения комплексного управления режимами потребления эк- тивной и реактивной электроэнергии,)

25 ф о

рмула изобретения

0

5

0

5

0

5

Способ управления режимами электро потребления предприятия, заключаю- щийся в том9 что периодически измеряют потребление активной электроэнерт- гии с качала контролируемого интервала времени и измеряют значение уровня напряжения, осуществляют прогноз потребления активной электроэнергии к концу контролируемого интервала времени и прогноз среднего значения уровня напряжения н-а интервал времени, равный разности между контролируемым интервалом времени и текущим с начала контроля времени, определяют величину возможного снижения уровня напряжения и величину снижаемого при этом потребления активной электро-: энергии, определяют величину рассо- тасования между прогнозным и заданным на контролируемый интервал вреI мени значениями потребления активной электроэнергии и если прогнозное значение потребления активной электроэнергии превышает значение. заданно го потребления активной электроэнергии то от величины рассогласования между прогнозным и заданным на контролируемый интервал времени значениями потребления активной электроэнергии отнимают величину снижения потребления

, активной электроэнергии, полученную за счет снижения напряжения,- формируют управляющее воздействие на снижение напряжения до величины нижнего до пустимого уровня и управляющее воздействие на снижение активного электропотребления потребителями-регуляторами на величину полученной разнос- ти между прогнозным и заданным на контролируемый интервад времени значениями потребления активной электроэнергии и величиной снижаемого пот- ребления активной электроэнергии за счет снижения напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем совмещения функций управле- ния режимами потребления активной и реактивной электроэнергии, в моменты измерения потребления активной электроэнергии дополнительно измеряют потребление реактивной электроэнергии, осуществляют прогноз потребления реактивной электроэнергии к концу контролируемого интервала времени, определяют величину изменения потребления реактивной электроэнергии, полученную за счет снижения напряжения, опредеW,

Wr&t

дап

л УТ

А I

3

г

г г з г

8

ляют величину изменения потребления реактивной электроэнергии полученную за счет управленияпотребителями- регуляторами, определяют величин

возможного потребления реактивной электроэнергии к концу контролируемого интервала времени, равную алгебраической сумме прогнозного значения потребления реактивной электроэнергии и значений изменения потребления реактивной электроэнергии за счет снижения напряжения и управления потребителями-регуляторами, определяют величину рассогласования между возможным и заданным на контролируемый интервал времени значениями потребления реактивной электроэнергии и если начение возможного потребления реактивной электроэнергии превышает значение заданного потребления реактивной электроэнергии, то формируют управляющее воздействие на снижение потребления реактивной электроэнергии до уровня заданногоо

й#Т

/f

l/np.t

Wt/пр.г

(r-t)

4 t

&v,

-4V,

та:

т-г

Л

V

I

Л-а

W2c8SI

J 2

Да

Нет

заданное на интервал времени т потребление реактивной электра Л энергии г- рассогласование

Определить

Л л пм (T-i)udon

Н

Уя- нижний допустимый уровень ооп напряжения

- Л

ДР

1

-И.

Определить

Нуар.1чР(Т-Г)

Определить

Wynp2-uV/T-V/i/np1

Уменьшить напряжение до уровня и$оп

1

-14

Уменьшить электропотребление ПР

-IB-1

К/дрГ величина уменьшаемого потребления активной электроэнергии за счет снижения напряжения на ве личину & V

V/M02- величина уменьшаемого потребления активной электроэнергии за

счет снижения электропотребления потребителей-регуляторов (ПР)

А

Сформировать управляющее воздействие на снижение напряжения до нижнего допустимого уровня 1/У

Сформировать управляющее воздействие на снижение потребления активной электроэнергии ПР на величину Wynp2

IS Определить

±Аи

1

иа

/ - изменение реактивной мощности за счет снижения напряжения на величину & и

I

16Определить

±д29

я

±Д«Ј- изменение реактивной мощности за счет управления ПР

величина активной мощности, уменьшаемая за счет снижения напряжения на величину & О

Фиг.5

-17

n

Определить д((даг(М

-Ю-L

Определить ±u ±Afli(r-«

r-19-JОпределить« . я. У| УГ±ЛУ; ±&Чг

Сформировать управляющее воздействие на снижение потребления реактивной электроэнергии до уровня Kv

Нет

С КОНЕЦ Л

Фиг. 6

Редактор А„0гар

Составитель К.Фотина

Техред М.Ходаннч

Заказ 2094

Тираж 413

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„, д. 4/5

величина изменения потрвФве- ния :реактивной электроэнергии на интервал (Т - Г ) за счет снижения напрявения

-величина изменения потребления реактивной электроэнергии на интервал (Т - Г ) за счет управления ПР

-величина возможного потребления реактивной электроэнергии

к концу контролируемого интерла времени Т

Корректор М,Кучерявая

Подписное