Устройство управления компенсатором реактивной мощности Советский патент 1990 года по МПК H02J3/18 G05F1/70 

О

ел

сх

Сл)

ел

И зобретение относится к электротехнике, а именно к управлению режимами электрических сетей путем воздействия на баланс реактивной мощности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей при использовании устройства для многоступенчатых компенсирующих устройств.

На чертеже представлена блок-схема устройств управления компенсатором реактивной мощности.

Устройство содержит трансформатор 1 напряжения, трансформатор 2 тока, компараторы 3 и 4, умножитель 5, блок 6 выделения отрицательных участков в кривой мгновенной мощности, блоки дифференцирования 7 и выделения 8 отрицательных участков кривой производной мгновенной мощности, логический элемент 9, трехвхо- довые логические элементы И 10,11, п регуляторов 12.1-12.п компенсатора реактивной мощности, параллельный п-разрядный реверсивный счетчик 13.1-13.п, схемы ограничения прямого 14 и обратного 15 счета, п цифроаналоговых преобразователей 16, схема 17 совпадений и дополнительный суммирующий счётчик 18.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с трансформатора напряжения 1 и тока 2, пропорциональные напряжению сети У и тока нагрузки I, поступают на компараторы 3 и 4, формирующие импульсы Uu и Ui прохождения кривых напряжения и тока вблизи нулевых значений и на умножитель 5. формирующий напряжение Up, пропорциональное мгновенной мощности нагрузки, из которого блоком 6 выделяется отрицательный участок кривой мгновенной мощности Up и блоками 7 и 8- производная мгновенной мощности по времени существования ее отрицательной полуволны.

При индуктивном характере нагрузки импульсы Uq с выхода блока 9 совпадений и импульсы Uu с компаратора 3 поступают дважды за период на второй и третий входы злемента 1/110, формируя с такой же частотой нз его выходе импульсы записи на суммирующий вход п-разрядного параллельного реверсивного счетчика 13, а последовательно увеличивая его двоичное состояние выходов, с выходов счетчиков 13 информация в двоичном коде или через соответствующие цифроаналоговые преобразователи 16 в аналоговой форме поступает на увеличение при принятом характере нагрузки емкости компенсаторов реактивной мощности, изменяя угол управления их таким обра.5ом, чтобы обеспечить минимальное отклонение вектора тока относительно вектора напряжения, обусловленное зоной нечувствительности блока б выделения отрицательных участков в кривой мгновенной мощности и выбранным по разрядности

двоичных выходов реверсивного счетчика каждого из п-разрядов шагом дискредитации регулирования, при этом максимальное время установления баланса реактивной о мощности в сети определяется выражением

Qc4 т сети I уст2

TVCT -

где Осч - емкость в десятичном коде одного разряда реверсивного счетчика

Т сети - время одного периода сети

переменного тока.

Такое увеличение двоичного числа на выходе реверсивного счетчика 13 ( и последующих разрядов) происходит до тех пор, пока в сети или не установится баланс реактивной мощности или источник окажется включенным на полную мощность, при этом на входах схемы 14 ограничения прямого счета установятся разрешающие уровни, а с выхода схемы ограничения запрещающий

сигнал поступит на первый вход элемента И 10. останавливая дальнейшую подачу импульсов на суммирующий вход реверсивного счетчика 13, а с выхода схемы 17 совпадений разрешающий импульс переключит

дополнительный суммирующий счетчик 18 в состояние на единицу больше предыдущего.

При изменении баланса реактивной мощности в сторону уменьшения индуктивной составляющей (перекомпенсация) произойдет совпадение по времени импульсов Ui с компаратора 4 и Uq с блока 9 совпадений, что приводит к выдаче блоком 11 импульсов иоткл на уменьшение емкости компенсатора реактивной мощности. Эти импульсы будут проходить на вычитающий вход реверсивного счетчика 13, уменьшая емкость источника реактивной мощности до величины наступления баланса реактивной

мощности в узле нагрузок. При полном отключении индуктивной нагрузки разрешающий сигнал будет поступать на вычитающий вход реверсивного счетчика до тех пор, пока схема 15 ограничения обратного счета не

выдаст на третий вход 3 злемента И 11 сигнал, запрещающий прохождение через последний импульсов записи.

По числу, записанному в дополнительный суммирующий счетчик 18, обслуживающий электроустановки персонал через определенные промежутки времени может судить о пиках индуктивной мощности в узле нагрузок и принимать решение о расширении или наоборот, уменьшении числа

ступеней источника реактивной мощности или их единичной мощности.

Использование изобретения позволяет улучшить контроль за уровнем компенсации реактивноймощностив электрической сети, по анализу работы дополнительного суммирующего счетчика корректировать емкость источников реактивной мощности как в каждом разряде, так и путем наращивания количества ступеней компенсации при работе в целом всех ступеней компенсации на достижение максимального или заданного коэффициента мощности электроустановок, подключенных к данному узлу электрических нагрузок, что позволяет в конечном итоге значительно снизить потери в сетях от реактивной составляющей тока и повысить энергетические характеристики системы электроснабжения.

Формула изобретения Устройство управления компенсатором реактивной мощности, содержащее транс- Форматор напряжения и трансформатор тока, выходы которых соединены с первым и вторым компараторами соответственно и с умножителем, выход которого соединен с блоком выделения отрицательных участков в кривой мгновенной мощности, выход которого соединен с логическим элементом И и с блоком дифференцирования соответст; венно, выход которого подключен к входу блока выделения отрицательных участков кривой производной мгновенной мощности, выходы компараторов соединены с вторым и третьим логическими элементами И

вторые входы которых соединены с выходами первого логического элемента И, регулятор компенсатора реактивной мощности, отличающееся тем, что, с целью 5 расширения функциональных возможностей при использовании устройства для многоступенчатых компенсирующих устройств при одновременном осуществлении контроля за уровнем компенсации реактив0 ной мощности в электрической сети, оно снабжено параллельным п-разрядным реверсивным счетчиком, п - цифроаналоговы- ми преобразователями, п - 1 регуляторами компенсатора реактивной мощности, схе5 мами ограничения прямого и обратного счета, суммирующим счетчиком и схемой совпадений, а второй и третий логические элементы И вь лолнены трехвходовыми, к третьему входу второго логического элемен0 та подключен выход схемы ограничения прямого счета, к третьему входу третьего логического элемента И подключен выход схемы ограничения обратного счета, выход второго логического элемента И соединен с

5 суммирующим входом параллельного п-раз- рядного реверсивного счетчика, выход третьего логического элемента И подключен к его вычитающему входу, входы схем ограничения прямого и обратного счета соеди0 нены с двоичными выходами п-разрядного реверсивного параллельного счетчика, двоичные выходы которого через цифроанало- говые преобразователи соединены с п регуляторами компенсаторов реактивной

5 мощности и через схему совпадения - с суммирующим счетчиком.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к управлению режимами электрических сетей путем воздействия на балансе реактивной мощности. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей при использовании устройства для многоступенчатых компенсирующих устройств. Новым в устройстве являются параллельный N-пазрядный реверсивный счетчик 18, N-цифровых преобразователей 16 и регуляторов 12 компенсатор реактивной мощности, схемы ограничения прямого 14 и обратного 15 счета и два трехвходовых логических элементов И 10 и 11. Использование такого устройства позволит улучшить контроль за уровнем компенсации реактивной мощности в электрической сети, по анализу работы счетчика 18 корректировать емкость источников реактивной мощности как в каждом разряде, так и путем наращивания количества ступеней компенсации при работе в целом всех ступеней компенсации на достижение максимального или заданного коэффициента мощности электроустановок, подключенных к данному узлу электрических нагрузок, что позволит снизить потери в сетях от реактивной составляющей тока и повысить энергетические характеристики системы электроснабжения. 1 ил.