Устройство для объединения двух энергосистем Советский патент 1992 года по МПК H02J3/06 

Изобретение относится к энергетике, а именно к способам и устройствам, предназначенным для обеспечения заданных перетоков мощности между двумя энергосистемами, работающими с различными частотами переменного тока, и может быть использовано для объединения систем гибкими связями, обеспечивающими возможность их параллельной работы.

Устройство для объединения двух энергосистем по авт.св. № 1568143 содержит изолирующий трансформатор, фазоповоротные трансформаторы по числу фаз, умножитель частоты и непосредственный преобразователь частоты с естественной коммутацией.

Недостатком данного устройства является большой уровень потерь электроэнергии в примыкающей со стороны фазоповоротных трансформаторов энергосистеме. Это обусловлено наличием преобразователей частоты с естественной коммутацией, что приводит к отставанию тока устройства со стороны фазоповоротных трансформаторов от напряжения и загрузке системы реактивной мощностью на указанной стороне. Последнее приводит к дефициту реактивной мощности в примыкающей системе.

Цель изобретения - снижение уровня потерь электроэнергии - достигается тем, что в устройство для объединения двух энергосистем по авт.св. Ms 1568143 введено аналогичное дополнительное устройство для объединения двух энергосистем. Дополнительное устройство включено встречно-параллельно основному.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - векторная диаграмма, поясняющая принцип его работы.

Устройство для объединения двух энергосистем (фиг.1) содержит умножители 1 чаVJ

GJ

VI о

ю

стоты, непосредственные преобразователи 2 частоты, изолирующие трансформаторы 3, фазоповоротные трансформаторы 4.

Устройство работает следующим образом.

Каждый из встречно-параллельно включенных каналов пропускает 50% номинальной мощности связи. При этом регулирование величин активной и реактивной мощностей на выходе каждого из каналов определяется следующими выражениями:

(a-v),

где Р - величина активной мощности на выходе канала;

U и U2 - значения напряжений на первичной и вторичной соответственно обмотках изолирующего трансформатора;

х - взаимное сопротивление между шинами U и 1)2;

д - угол между векторами напряжений объединяемых энергосистем;

V- вводимый фазовый сдвиг;

(,,„),

где Q - величина реактивной мощности на выходе к т нала.

В устройстве осуществляется одновременное управление углом V и амплитудой U , что позволяет регулировать активную и реактивную мощности, причем регулирование активной мощности осуществляется в основном за счет изменения вводимого фазового сдвига, а регулирование реактивной мощности - в основном за счет изменения величины выходного напряжения канала. При б , т.е. в режиме передачи активной мощности, при выполнении условия U l)2/cos( б - v) на выходе каждого из каналов будет генерироваться реактивная мощность емкостного характера. При этом

величина и выбирается такой, чтобы генерируемая мощность на выходе одного канала равнялась потребляемой реактивной мощности на входе второго канала. В результате суммарная реактивная мощность

на каждой из сторон устройства будет равна нулю.

Указанный режим работы иллюстрируется векторной диаграммой, показанной на Фиг.2. Здесь ток умножителя частоты г отстает от напряжения системы 1)2 на некоторый угол, что говорит о потреблении реактивной мощности последним. Поскольку напряжение на выходе непосредственного преобразователя частоты и больше по

амплитуде, чем напряжение системы U2. то под действием разницы напряжений jxli че,- рез изолирующий трансформатор потечет уравнительный ток И, отстающий по фазе от jxh на угол, близкий ктг/2 или опережающий

напряжение 1)2. В результате суммарный ток i будет совпадать по фазе с напряжением системы 1)2. Последнее означает, что коэффициент мощности устройства cos (.

Применение предлагаемого устройства

позволяет значительно снизить потери электроэнергии за счет снижения полного тока линии электропередачи по обеим сторонам связи.

Формула изобретения

Устройство для объединения двух энергосистем по авт.св. N 1568143, отличающееся тем, что, с целью снижения уровня потерь электроэнергии, введено аналогичное дополнительное устройство для объединения двух энергосистем, включенное встречно-параллельно основному.

Назначение: изобретение относится к энергетике, а именно к способам и устройствам, предназначенным для обеспечения заданных перетоков мощности между двумя энергосистемами, работающими с различными частотами переменного тока, и может быть использовано для объединения систем гибкими связями, обеспечивающими возможность их параллельной работы. Сущность изобретения: устройство для объединения двух энергосистем дополнительно содержит аналогичное дополнительное устройство для объединения двух энергосистем, включенное встречно-параллельно основному. Каждый из встречно-параллельно включенных каналов пропускает 50% номинальной мощности связи. Регулирование активной мощности осуществляется в основном за счет изменения вводимого фазового сдвига, а регулирование реактивной мощности - в основном за счет изменения величины выходного напряжения канала. 2 ил. Ё

Tu. /