Способ измерения суммарных потерь энергии в высоковольтной линии электропередачи Советский патент 1991 года по МПК G01R21/00 

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано при управлении режимами высоковольтной линии (ВЛ) электропередачи переменного тока, а также решает задачу определения суммарных потерь энергии в высоковольтной линии электропередачи с учетом изменяющейся величины систематической погрешности.

Цель изобретения - повышение точности измерения, путем постоянного уточнения систематической погрешности.

Сущность изобретения заключается в том, что в процессе измерения суммарных потерь энергии, осуществляют непрерывное слежение не только за параметрами режима линии, но и состояния окружающей среды и выявляют моменты наступления хорошей погоды на всей трассе ЛЭП.

Моделируют потери на корону при хорошей погоде по фактическим параметрам режима линии с учетом распределения напряжения вдоль линии для определения минимальных потерь в условиях конкретного режима. Сравнивают их с измеренными для определения момента наступления хорошей погоды. Определение систематической погрешности в моменты, когда измеренные потери на корону равны или

о

00

4 vj

О О

ю

меньше смоделированных, позволяет выя- иигь фактическую систематическую погрешность, вызванную только измерительной системой, преобразователями, каналом телеизмерения и т.п.

Дополнительное измерение температуры прооода необходимо дпя уточнения потерь на нагрей проводов

Уточнения потерь на нагрев проводов необходимо для более точного определения систематической погрешности

На чертеже представлено устройство, реализующее способ.

Устройство состоит из следующих основных функциональных блоков: блок изме рения параметров режима, содержащий измерения активной мощности гиеной мощности, напряжения и температури про вода в начале линии vi активной мощности в конце линии: блок синхронизации заморов по концам линии (реализована одна из воз можных схем): блок определения потерь на корону линии: блок непрерывного поиска момсшэ наступления хорошей погоды на трассе линии по параметрам режима и определения систематической ошибки системы измерения.

Устройство, реализующее способ состоит из датчика 1 активной мощности в начале линии; датчика 2 реактивной мощности в начале линии: датчика 3 напряжения, датчика -4 активной мощности в конце линии; датчика 5 температуры провод,) в нача ле линии.

Устройство содержит также блок 6 запу ска схемы измерения, связанного с блоками 7-9 памяти и с блоком 10 задержки, который своим выходом связан со входом сумматора 11. Датчик 5 через блок 12 определения актирного сопротивления линии по температуре провода связан с блоком 13 определения потерь на нагрев проводов линии, последний соединен со входом сумматора 14, который, в свою очередь, связан с сумматором 15. На вход блока 16 моделирования потерь на корону линии для хорошей погоды по фактическим параметрам режима поступают сигналы с датчиков памяти 7, 8, 9, а выход его связан с блоком 17 сравнения и блоком 18 определения систематической погрешности системы измерения, выход которого соединен с блоком 19 памяти, связанным со входом сумматора 15.

Определение фактических значений нагрузочных и коронных потерь путем непосредственного вычитания измеренных активных мощностей по концам воздушной линии и вычитание из нее потерь на нагрев проводов без дополнительных мероприятий почти всегда безуспешно, вследствие сопоставимости этих потерь с погрешностями измерения.

Суммарные потери активной мощности в линии можно определить из выражения

Р - Р2 ДРн Л Рк + Пс,(1)

где РН и Рк соответственно потери на на- ipenпроводов и на корону:

PI и Р2 потоки активной мощности по концам линии;

Пс - систематическая ошибка системы измерения, вызванная измерительными трансформаторами тока и напряжения, измерительными преобразователями, соедини- тзльными проводами, каналом телеизмерения и т ц.

Систематическая ошибка в системе измерения не остается постоянной из-за изменения температуры окружающей среды и среды, в которой находятся измерительные г реобрэзогззтели а также от величины и направлении потока мощности В Л и поэтому требует непрерывного уточнения

Условия определения моментов наступ- ления хорошей погоды в известном и предлагаемом Способах являются разными

Обпчно для определения систематической ошибки необходимо установление на- сгупленич хорошей погоды на всей трассе В П измерение nai .мефов режима ВЛ (Рн In VM и Рк) в этом с-,/чае

Поеме этого систематическая ошибка определяется по выражению

Пс Р1 Р. - АРи А Ркхп где - А РКХ потери мощности на корону при хорошей поводе

При этсм установление хорошей погоды возможно или при визуальном наблюдением или же по информации метеостанций по трассе ВЛ.

Определяемая Пс в известном способе считается неизменной и независимой от па- рамефов режима ВЛ и условий эксплуатации измерительных преобразователей величиной

Фактически же систематическая ошибка измерительных преобразователей зависит от параметров режима (V, I) погодных условий (т.), внешних полей, от старения и естественного изменения параметров преобразователей и в пределах класса точности изменяется в широких пределах.

Для учета всех этих параметров в предлагаемом способе систематическая ошибка непрерывно уточняется. В отличии от известных, предлагаемый способ имеет следующие операции по определению систематической ошибки. За первоначальное значение систематической ошибки принимается величина.

полученная, например, как в извет ном оно собе.вне зависимое in от погодных условий В Л моделируются потери на корону дня хоро шей погоды с учетом фактических пйрамефов режима ( - Л РК х м м). распределгнносги на пряжения вдоль линии

ЛРКХПМ ЛР,СО( ггг)Л 1(;; )

U/,

U1

где -Л Рко - удельные значемия потерь мощ ности на корону ери напряг гим Un

р - показатель степени харан г нгсти ки потерь па корону. I - длина линии

/ - знак итеграпа

Do номинал;,мое знамена- Сс-шгчже ниялинии;

Ux напряжение на рчг с v or конца линии,

Ui - измеренное значение н пфчжочич в начале линии

Измеряются потери на корону с учетом фактических погодных условии

Д Ркиз - Pi Р А Рн П,

где Пс систематическая ошибка определенная на предыдущем мпменк: хочнопл . ния хорошей погоды

Устанавливается факт nocritv,.,r j момента наступления хорошей погоды из условий

Д Рк HJ Д Рк X П М

После этого систематическая ошибка уточняется по выражению1

Пг Pi - Д Н„ - А Ркхчм

Так как эти действия попоряюгся непрерывно п моментах наступления хорошей погоды, а продолжительность хорошей погоды на трассе ВЛ составляет 80% от годового времени, то предлагаемый способ позволяет учитывать все изменения в определении систематической ошибки и оперативно (непрерывно и автоматически) уточняет ее.

Точные значения потерь на нагрев проводов с учетом распределенное™ параме)- ров для конкретной линии мохно вычислить по выражению для протяженной линии СВП.

APH( + °1-2-+W + иИ

+ азР1 + 34 Qi )rol

где ai, 32. аз, 34 - коэффициенты, определяемые по удельным параметрам ВЛ;

Го - удельное сопротивление материала ВЛ;

0

5

0

0

Pi, Qi активная и реактивная мощно гти, измеренные в начале В Л

Способ осуществляете- следующим об рязом.

Систематическая ошибка системы измерения определяется в моменты наступления хорошей погоды

В блоке б периодического запуска гхсми измерения через интервалы времени ( Д 1ги), необходимого для передачи информации о активной мощности с другого конца линии по каналу телеизмерения, выдается сигнал для храпения измеренной информации в начале линии Pi, Qi, Ui получаемой с датчиков 1, 2 3 в блоках памяти 7 8, 9.

В сумматоре 11 из активной мощности в начало линии (Pi) получаемой с блока памяти 7 по разрешающему сигналу с выхода блока 10 задержки на( A tm)времени вычи- ыок.ч актиЕгная мощность в конце линии

(P/J

В блоке 12 по температуре провода получаемой с выхода датчика 5. уточняется активное сопротивление провода

В блоке 13 по активной и реактивной мощностям в начале линии, получаемым с выходов блоков памяти 8, 7, 9, и активного со- про типления линии получаемого с выхода блока М, пычипчютгя потери нп нагрев проводов в линии

2

ДРч -I

I1

+ О1 2

- + а: . 11 2 +

1И

4- ат Pi 4 ai Qi ) го I

В сумматоре 14 производится вычитание из сигнала, полученного с выхода сумматора 11, сигнала с выхода блока 13 (Pi - Р2 - РН). В сумматоре 15 производится вычитание из сигнала, полученного с выхода сум- Maiopa 14, систематической ошибки системы измерения, получаемой с выхода блока памяти 19. На выходе сумматора 15 попвняется сигнал, соответствующий потерям на корону в линии ( Д Рк из Pi - Р2 -А Рн-Пс).

В блоке 16 по сигналам с выхода датчиков Слоков памяти 7, 8, 9, соответствующим активной, реактивной мощности и напряжению а начале линии, моделируются потери на корону для хорошей погоды.

АР„,,.ДР„ (-Ј-/ Г ($-)„,

В блоке 17 производится сравнение измеренного значения потерь на корону, полученного С выхода сумматора 15 с моделированными для хорошей погоды по фактическим параметрам режима потерями на

корону, полученными с Рыхода блока 1R

При УСЛОВИЯХ Л Р« из Л Рк х п м С ПЫХОДГЗ

блока 17 рэзрпиэюии Л си-нал HJ блок 18, определяется сис1„мзннескпл ошибка системы измерения вычитанием из сигнала, полученного с пилодз сумматора Ы, сигнала с Блока 16 ( Г

- Л Рк х п м)

Таким образом о моменты наступ .emn хорошей погоды систематическая ошибка системы измерения вновь определяеться и хранится в блоке гпмяш 19 до последующе го момента наступления хорошей

Уточнение систематической ошибки си стемы измерения потерь активной мошн сти определе1|пг|м фактически i нагрев проводов с учетом гсмп j i провода и поиском напуплечич хорошей погоды по пар 1 эгрлм pl чп ,1 и алгоритм ее определения и учет моем ил -РГ по сравнению г ИТРССТНЫМ спп-о ом шч ность определен.iq суммарных ,чкТИОНОЙ МОЩНОСТИ ЕЗ ВЫСОКООО И ТНОЙ ПИН1П

электропередачи

Формула изобретения Способ измерения суммарны потерь j (рргии в высоко вольт ной линии ЧЛРК г ро передачи по авт ев hJ ОТЛИЧЭЮ1Ч и и с я тем, что, с целью повышении точности измерения периопи iprкикорррктир юг си

(тематическую погрешность для чего рас- (читнвоют гю ери на корону соответствующие хорошей погоде с учетом фактических параметров ррч,има и распределемности

1 чпрчжения вдол линии измеряют

на корону, соответствующие фактическим

поюдным условиям с учетом систематиче

:кой погречлшсти определенной на пред|д/1цем м leiirL установления хорошей

тогоды, по формуле

Л Ркич Pi - Р - Л Р., - ПС сип

зэтем устанавливаю факт последующего оментд наступления хорои ей погоды по условию

Л Ркиэ Л Рк п .-,

трректир ю1 г ттемптичоскую погрет ч ч MI по формуле

Пснм i1 - Г2 1 , Л Р к хпм i i РЙ р iCC 1ИИ U Ю1 ПОГ( ПИ nd КОрОНу,

гдг PI и Р с.оиТ1 егственно измеряемые df мощности по концам линии, Л РН потери на нагреп проводов; Д Р, , , м по ри мощности на коро- iy рассчи анные на модели для условий хогошеи псплды

П(ит Псист соогветстпенно старые и ювпр зн (ЧРНИЯ систематических погреш- нистей

Изобретение oi носи гея к электроизмерениям и решает задачу определения суммарных потерь энергии п высоковольтной линии электропередачи с учетом изменяющейся величины систематической погрешности, которая зависит от параметров режима, погодных условий. Целью изобретения является повышение точности измерения. Для этого моделируют потери на корону, соответствующие хорошей погоде вне зависимости от погодных условий с учетом фактических параметров режима и распределенное™ напряжения вдоль линии, затем измеряют потери на корону, соответствующие фактическим погодным условиям и с учетом систематической погрешности, определенной на предыдущем моменте установления хорошей погоды, за первоначальное значение которой принимается величина, равная разности активной мощности в начале и конце линии за вычетом потерь на нагрев проводов и на корону. После этого устанавливают факт наступления хорошей погоды из условия, когда измеренные потери на корону меньше или равны смоделированным, корректируют систематическую погрешность и по ней уточняют потери активной мощности на корону. 1 ил. сл с

|Г

i-,,

id - -А « - , Г1-П | 4-Г г ,.

Lrlinrujiru

i i -т

-pv-r r. , LJ

it II