Способ управления статическим компенсатором реактивной мощности Советский патент 1991 года по МПК H02J3/18 

ния сигнала уставки по максималь- ной мощности СТК, блок 13 формирования сигнала уставки по минимальной мощности СТК, каналы 14-16 управления СТК и блок 17 формирования импульсов .

Устройство работает следующим образом.

Пусть в трехфазную сеть, содержащую нагрузку 1, включен СТК 2 реактивной мощности в ходе управления Јым должны бить обеспечены требовани Электрической сети к качеству электроэнергии, а именно симметрия линейных напряжений, уровни линейных напряжений в пределах допустимых Значений, компенсация реактивной мощности нагрузки.

Управление СТК 2 осуществляется Следующим образом. С помощью датчи- ica 3 реактивной мощности, подключенного после СТК 2, измеряют текущее Значение реактивной мощности нагрузки Qu. В качестве входных сигналов для датчика реактивной мощности используются линейные напряжения сети, снимаемые с трансформаторов 4 напряжения, и фазные токи нагрузки, измеряемые с помощью трансформаторов 5 тока. В блоке 6 формируют сигнал Напряжения UCp , равный

Ucp (-2JL + 3) х СР 8К.Э

...УАЫ.2&Ј1У .

иАВ. ивс +uBt.ucft 4 uCA-uAB

для чего на входы блока формирования сигнала сравнения подаются напряжения с датчика 3 реактивной мощности и трансформаторов 4 напряжения а также сигнал уставки, формируемый в блоке 7 пропорционально мощности короткого замыкания сети S %..

Полученный сигнал напряжения U«j поступает на вход блока 8 сравнения, в котором сигнал Uc« сравнивают с напряжениями уставки по максимально допустимому напряжению Uion , формируемому в блоке 9, и минимально

мик

допустимому напряжению UTBfl формируемому в блоке 10, для чего выходы блоков формирования уставки 9 и 10 соединены ,с соответствующими входами блока 8 сравнения. ,

„„ . МпИ muRУставки напряжений i. доп и устанавливают исходя из требований

л.

нагрузки и уровнем отключений напряжения, например ±57, от номинального напряжения сети, как регламентирует ГОСТ на качество электроэнергии. В

зависимости от результатов сравнения

с и иХм на выходе блока 8

появляются сигналы Uep , если

1Тми, 1Т

и AMI fc и

U

А4СЧ«

й4иди : v-c ; j;$F ;т«-

иср идо« и идоп если иер : иАоп . Указанньй блок легко реализуется

на основе усилителя-ограничителя в аналоговом виде или логического оператора на управляющей ЭВМ. Выходной

5 сигнал блока 8 подается на входы каналов 14-16 управления СТК по фазам и на управляющий вход коммутатора 11. Одновременно на входы коммутатора 11 подаются сигналы с блока 12

Q формирования сигнала по максималь- - ной мощности СТК Q/ЦОКС 3 „А«т Wc 10

/ИМ --s ( :.УА в.. +

..макс„мам .,

+ + У.)

UMUCA (1)

и с блока 13 формирования сигнала по минимальной мощности СТК Q й

5

млн

АЛИИ

° 8Ч.- Г-У - -

,,/иии „мии ,.

+ . + Улсп Г-УЈА.) (2)

и

ее

и

СА

Коммутатор 11 подключает объединенные входы каналов 14-16 управлеиия СТК по фазам к выходу датчика 3 реактивной мощности нагрузки, если напряжение на управляющем входе коммутатора равно Utri, и входу одного из блоков формирования сигнала по

максимальной мощности 12 СТК и минимальной мощности 13 СТК соответственно при сигнале на управляющем входе коммутатора 11, равном U доп или , . В каналах 14-16 управления СТК по фазам уровень входного сигнала изменяется пропорционально значениям линейных напряжений сети , Uдо, исд и напряжению на входе блока 8 сравнения. Причем уровень

напряжения на выходе канала 14 управления СТК по фазам АВ формируют в соответствии с выражением

м ;7го Ч- з-п-ГГв-гв--(3)

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при разработке системы управления статическими компенсаторами реактивной мощности. Цель изобретения - оптимизация одновременно нескольких параметров режима электрической сети. Способ включает сравнение напряжений Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в статических компенсаторах реактивной мощности (СТК) для обеспечения качества электроэнергии одновременно по нескольким показателям. Цель изобретения - оптимизация одновременно нескольких параметров режима электрической сети. На чертеже представлена функциональная схема устройства для его реализации. сети со сформированным сигналом UCp , учитывающим текущее значение реак- I тивной мощности нагрузки, линейные напряжения сети, и сравнение этого сигнала с двумя уровнями уставки,соответствующими максимальному и минимальному допустимому уровню напряжения сети. В зависимости от результатов сравнения формируют и выбирают один из 3-х уровей по реактивной мощности компенсатора: равный реактивной мощности нагрузки, если UCp лежит внутри диапазона допустимых изменений напряжения сети, если ис выое максимально допустимого значения напряжения или QMMK если UCp имеет уровень ниже минимально допустимого. Сформированный уровень сигнала реактивной мощности распределяют по фазам статического компенсатора таким образом, чтобы обеспечить не только требования системы по компенсации реактивной мощности, но симметрию и допустимые уровни линейных напряжений. 1 ил. Схема содержит нагрузку 1, статический компенсатор 2, датчик 3 мощности, трансформаторы 4 напряжения, трансформаторы 5 тока, блок 6 формирования сигнала сравнения, блок 7 формирования уставки по мощности короткого замыкания сети, .блок 8 сравнения, блок 9 формирования уставки по максимально допустимому напряжению, блок 10 формирования уставки по минимально допустимому напряжению, коммутатор 11, блок 12 формироваi (Л a ел 4 СС ОС

по фазам В С

Qa ):yAЈlU cЈ1yЈTK

6C us UAB UBC + UA8 CA + VUCA) - зи„. 1 (4)

по фазам СА

.,iUj8 I yЈu)yu.5.-lJ 1QJ;iii

ue7u

Ab uee +

UASUCA+ uBt ucA

Где U„ - напряжение на выходе блока

сравнения 8;

QCTK Уровень сигнала на выходе коммутатора 11,

Каналы управления СТК по фазам осуществляют распределение выбранной мощности СТК по фазам с целью симметрирования линейных напряжений таким образом, чтобы соблюдался баланс реактивной мощности между нагрузкой и СТК. Блоки формирования сигнала по максимальной 12 и минимальной мощности 13 СТК работают в режимах ограничений в тех случаях, когда требуемой по условиям баланса реактивной мощности нагрузки О недостаточно для обеспечения условия по уровням отклонений напряжений. Сформированные на выходах кацапов 14-16 управления СТК сигналы преобразуются в блоке 17 формирования импульсов в импульсы управления реакторами или секциями конденсаторных батарей СТК 2

Реализация всех указанных блоков не представляет технических трудностей. В частности, блок 17 формирования импульсов управления может быть выполнен на базе блоков преобразования входного сигнала в угол уп- равления тиристорами.

Предлагаемый способ управления СТК позволяет обеспечить симметрирование, снижение отклонений напряжения и компенсацию реактивной мощности нагрузки при различных отклонениях реиима сети от оптимального, в том числе при изменениях режима, вызванных не нагрузкой, а внешними воздействиями. При этом управление СТК осуществляется следующим образом.

з% и;;ги-;

(5)

Пусть известны линейные напряжения сети Uftg, Uftc, U., причем UA

# U ВС

Ц

СА

Для симметрирования напряжений нужно ввести по фазам СТК реактивную мощность, определяемую по вы- ражению

30

(6)

QCA 1°

S

Ч иСА

5

0

где

K.V

°

-мощность короткого замыкания сети в точке подключения CTKj МБ А;

U f,jn - среднее значение линейных напряжений в системе п установившемся симметричном режиме после

компенсации, В.

По условиям компенсации реактивной мощности нагрузки можно записать

45

Q.fr6+ QBC+ сд Q,

(7)

Решая совместно уравнения (6) и (7),

получаем

(йг + 3) х

„Улй1УеЈ.

uAB-Uec+ VCA+ uCA UAB

Если UCp удовлетворяет условиям по допустимым отклонениям напряжения, то суммарная мощность СТК выбирается равной реактивной мощности, потребляемой нагрузкой.

Распределение мощности Q между .фазами СТК с целью симметрирования осуществляется по выражениям (3)-(5) полученным после преобразования уравнений (6) и (7) в форме, удобной Для уравнения СТК. В некоторых случаях реактивной мощности СТК, выбираемой равной мощности нагрузки, может быть недостаточно для компенсации отклонений напряжения.

Например, в случае, если все линейные напряжения значительно ниже номинальных за счет централизованного снижения напряжения в сети, а реактивная мощность нагрузки близка к нулю (сметанная нагрузка, асинхронные и синхронные двигатели). В этом случае определяется минимальная мощ- ност СТК, необходимая для компенсации отклонений напряжения до допустимых значений по выражению (2),реализованному в блоке 13 формирования сигнала по минимальной реактивной мощности.

Аналогично вступает в действие ограничение по максимальной мощности СТК, если реактивная мощность нагрузки значительна , а система симметрична и отклонения напряжений не выходят за допустимые пределы. В этом случае в соответствии с выражением (1) определяется максимальная мощность СТК, при которой не нарушается режим сети по допустимым отклонениям напряжения. Формула изобретения

Способ управления статическим компенсатором реактивной мощности, состоящий в том, что измеряют текущие значения линейных напряжений сети U.g, U&c, исд, сравнивают напряжения с уставкой, контролируют реактивную мощность и в зависимости от резуль

ш()у1с.уод1д сх1с.

и

ид& и6с +

UA& UCA

UBO UCA

;i

.(Уй.--уЈЈ)уАй-у А д сл

Вс « в (UAB UBC + UABUCA + ивс иСА) - зиАВ ивг исд

0 т (ид - UCA) .

ЧСА - ,4. uA6uto+ uB,ueft) где U - результат сравнения напряжения ись ния уставки;

пряжения ись и напряже3UA9UecUcfl

ст Реактивная ческого ком

тата сравнения изменяют величину реактивной мощности, отличающийся тем, что, с целью оптимизации одновременно нескольких параметров режима электрической сети, измеряют реактивную мощность нагрузки QJ,, формируют сигнал Ucp , равный

тт + СР (SK.V

3)

х

УЛВ1У&С..ЈА.

uAB Ufcc +

VUCA +

UCA UAB

5

0

5

где

ю

- мощность короткого замы- кания в точке подключения компенсатора,

устанавливают два уровня уставки по напряжению U и и при изме- . нении реактивной мощности статического компенсатора устанавливают заданный уровень суммарной по фазам реактивной мощности, равный 0,если

при сравнении напряжений Utp лежит . мни 1Тмстг

внутри области U

Aon

- U

Дбч

или

0

5

10

Q/иакс IU °к.Ъ

„макс„макс

х (Улй1 -1-УМ + . +

идв

макс

АОП.)

JBC

и

если U ,D U

мия

ср

сА макс

Aon

или

„ЛЛИИ

sn g; Mмин

+ . + )

UBCUcft; l

мик

0 если U ср Uion , причем выбранный уровень суммарной реактивной мощности QH, QMl1ff-или Q макораспределя- ют по фазам статического компенсатора в соответствии с выражениями

.

UBO UCA

,

СА

3UA9UecUcfl

ст Реактивная мощность статического компенсатора.