УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО Советский патент 1969 года по МПК G06G7/635 

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известно устройство для определеиия оптимального распределения активны.х нагрузок между станциями электрической системы с учетом потерь активной мощности в электрических сетях, содержащее блок управления, преобразователь мощности, инвертор, накапливающие сумматоры, запоминающие блоки, блоки умпожения и деления, функциональные преобразователи и блок обратного преобразования.

Однако эти устройства недостаточно точны и надежны и не позволяют щироко использовать возможности расчетных моделей иеременного тока.

Предложенное устройство отличается тем, что для повышения точности и надежности устройства и расщирения класса рещаемых задач в нем блок управления связан по капалам управления с расчетиой моделью, инвертором, накапливающими сумматорами, запоминающими блоками, блоком относительных приростов и блоком обратного преобразования, причем расчетная модель через преобразователь мощности и инвертор подключена к накапливающим сумматорам и запоминающим устройствам, выходы которых через суммирующие усилители подключены ко входу блока деления, который через усилитель, на второй вход которого подано постоянное напряжение, подключен к блоку умножения, ко второму входу которого подключены соединенные последовательио фуикциональный преобразователь и инвертор, а выход блока умножения соединен с блоком относительных приростов.

Па чертеже показана схема предложенного устройства.

На расчетной модели переменного тока J собирается схема замещения исследуемой электрической системы, генераторные станции которой с помощью автоматики .могут поочередно подключаться к входам преобразователя .мощности 2. Вы.ход преобразователя 2 через блок инвертора 3 подключен ко входам накапливающих сумматоров 4 и 5 и запоминающих блоков 6-8. Выходы сумматоров 4 и 5 подключены ко входам суммирующего усилителя 9, а выходы запо.минающпх блоков 6 и 7 - ко входам суммирующего усилителя 10. Выходы усилителей 9 и 10 подключены ко входам блока деления 11. Выход блока деления 11 подключен ко входу сум.мирующего усилителя 12, на второй вход которого подключается постоянное напряжение. Выход заиоминающего блока 8 через блок выделения модуля 13 подключси ка входу функционального преобразователя 14. Выходы усилителя 12 и преобразователя 14 подключены ко входам блока умножения 15, выход которого подается на блок воспроизведения характеристик относительных приростов J6. Выход блока 16 через блок обратного преобразователя 17 подается на генераторные станции расчетной модели. Работой устройства управляет блок управления 18, который по каналам управления связан с расчетной .моделью /, блоком инвертора 3, сумматорами 4 и 5, запоминающими блоками 6-8, блоком воспроизведения характеристик относительно приростов 16 и блоком обратного преобразователя 17. В исходном режиме, которому соответствуют положения контактов, показанные на чертеже, на функциональных преобразователях блока воспроизведения характеристик относительных приростов 16 устанавливаются заданные функции активных мощностей Я; генераторных станций по заранее выбранной последовательности, а на преобразователе 14 устанавливается заданная зависимость относительного прироста стоимостей издержек fo идущих на генерирование активной мощности для балансирующей станции. На нагрузочных узлах расчетной модели задаются потребляемые в данном режиме активные и реактивные мощности, которые в ходе расчета либо поддерлсиваются постоянными, либо изменяются по статическим характеристикам. На шипах генераторных станций устанавливаются заданные модули напряжений, которые в ходе расчета могут быть поддержаны постоянными или же изменяются в заданных пределах. Если потребляемые нагрузками активные и реактивные мощности поддерживаются постоянными, то значение суммарной нагрузки как начальное условие устанавливается в сумматорах 4 к 5. На коммутационном поле блока управления набирается выбранная последовательность для подключения генераторнрлх станций ко входам преобразователя мощности 2 и вычисления значений активных мощностей генераторных станций по характеристикам относительных приростов. Каждый шаг решения осуществляется методом итерации и включает два этапа расчета:1)определение суммарных потерь активной мощности и запоминание напрялсений, пропорциональных активным мощностям отдельных генераторных станций; 2)поочередное вычисление значений относительных приростов 8, , определение по этим значениям активных мощностей соответствующих генераторных станций и их установление на генераторных станциях расчетной модели переменного тока. Пуск устройства осуществляется от блока управления 18. Генераторные станции расчетной модели начинают поочередно подключаться ко входам преобразователя мощности 2. Когда вызывается (-я генераторная станция, на выходе преобразователя мощности 2 получается напряжение постоянного тока, пропорциональное активной мощности г-й генераторной станции. Это напрял ение подается на входы сумматора 4 или 5 и запоминающего блока 6 или 7 (при нечетпых шагах итерации в блоке инвертора 3 нормально замкнутые контакты реле шунтируют инвертор и напряжения, пропорциональные активным мощностям генераторных станций, поступают на входы сумматора 4 и запоминающего блока 6, а при четных шагах итерации в блоках инвертора нормально замкнутые контакты размыкаются, нормально открытые замыкаются и напряжения, пропорциональные активным мощностям генераторных станций с обратным знаком, поступают на входы сумматора 5 и запоминающего блока 7. Накапливающий сумматор включает усилитель постоянного тока с конденсаторами в цепи обратной связи и на входе и схему установки начального заряда на конденсаторе обратной связи. Неред каждым очередным подключением генераторных станций ко входам преобразователя мощности 2 по командам, поступающим от блока управления 18, разряжается конденсатор на входе усилителя постоянного тока, чем обеспечивается накопление напряжений, пропорциональных активным мощностям генераторных станций, на конденсаторе обратной связи. Напрялсения, пропорциональные активным мощностям генераторных станций и, напряжение, пропорциональное суммарной нагрузке (устанавливается в исходном режиме в качестве начального условия), имеют противополол ную полярность. Поэтому на выходе накапливающего сумматора после обхода всех генераторных станций получается напряжение постоянного тока, пропорциональное потерям активной мощности в электрических сетях. Запоминающий блок включает усилитель постоянного тока, в цепи обратной связи которого по командам, поступающим от блока управления 18, подключаются конденсаторы и заряжаются (по схеме установки начального заряда на конденсаторе) напряжениями, пропорциональными активным мощностям соответствующих генераторных станций. Напряжение, пропорциональное активной мощности балансирующей станции, получается Б последней очереди и запоминается в запоминающем блоке 8. После получения суммарных потерь и запоминания напрял ений, пропорциональных активным мощностям генераторных станций, начинается второй этап расчета. Предположим, что решается /-и, нечетный шаг итерации. По командам, поступающим от блока управления 18, отключаются входы накапливающих сумматоров и запоминающих блоков. Напряжение постоянного тока, полученное на выходе сумматора 4, пропорционально потерям активной мощности /-го шага и имеет положительную полярность, а напряЛче1П1е на выходе сумматора 5 - потерям активной мощности (/-1)-го шага и имеет отрицательную полярность.

связь усилителя постоянного тока поочередно начинают подключаться конденсаторы, заряженные напряжениями, пропорциональными активным мощностям генераторных станций. Напряжении на выходе зацоминающего блока 6 получаются с положительным знаком, а на выходе блока 7 - с отрицательным знаком. Когда в запоминающих блоках подключены (-е конденсаторы, на выходе усилителя 10 получается напряжение, пропорциональное величине ,j Pitj-Рг, . Напряжения с выходов усилителей 9 н 10 поступают на входы блока деления //.

С выхода усилителя 12 напряжение постоянного тока поступает на вход блока умножения 15, на второй вход которого поступает напряжение постоянного тока, получаемое по характеристике, смоделированной на преобразователе 14. Напряжение постоянного тока, пропорциональное активной мощности балансирующей станции на /-ом щаге итерации Poj , нолучается с выхода запоминающего блока 8 или блока выделения модуля 13 в зависимости от знака (на вход преобразователя 14 подается напряжение только с положительным знаком). На выходе блока умножения 15 получаются напряжения постоянного тока, пропорциональные значениям относительного прироста стоимостей издержек е, -, идущих па генерирование активной мощности генераторных станций.

Напряжения, пропорциональные е ., поступают на входы соответствующих функциональных преобразователей, сосредоточенных в блоке воспроизведения характеристик относительных приростов 16. Воспроизведение характеристик отиосительных приростов отдельных генераторных станций можно осуществить либо с помощью кулачков с применением одного комплекта следящей системы для управления, либо с помощью диодных функциональных преобразователей. На выходе блока 16 получаются напряжения, пропорциональные расчетным значениям активных мощностей отдельных генераторных станций, и подаются па вход преобразователя 17. Полученные зпачепия активных мощностей с помощью преобразователя (в частности, следящей системы) устанавливаются на соответствующих генераторных станциях изменением величин фазовых углов напряжений на их шинах.

На расчетной модели получается новый , для которого вычисляются суммарные активные потери и запоминаются величины активных мощностей генераторных станций. Начинается (/-|-1)-й, четный шаг итерации.

при котором старые значения напряжений на блоках 4 и 6 сохраняются, а в блоках 5, 7 8 получаются новые напрял енпя, соответствующие режиму (/-)-1)-го шага итерации. Вычисляются новые Pi, у+1 и устанавливаются на генераторных станциях и т. д.

Еслп в ходе расчета требуется изменять потребляемые нагрузками мощности по статическим характеристикам, то потребляемая суммарпая нагрузка определяется путем дополнительного обегания всех нагрузочных узлов, измерения и суммирования в накапливающих су.мматорах потребляемых ими активных мощностей. При этом напряжения, пропорциональные этим мощностям, должны иметь противоположную полярность по сравнению с напряжениями, нропорциональными активным мощностям генераторных станций.

Изменение модулей напряжений на шинах генераторных станций в заданных пределах можно осуществить по специальной программе, предусмотренной в блоке управления, на каждом шаге итерации (во втором этапе расчета).

Предмет п з о б р е т е н и я

Устройство для определения оптимального распределения активных нагрузок между станциями электрической системы с учетом потерь активной мощностн в электрических сетях, содержащее блок управления, преобразователь мощности, инвертор, накапливающие сумматоры, запоминающие блоки, блоки умножения и деления, функциональные преобразователи и блок обратного преобразования, отличающееся тем, что, с целью новышения точности п надежности устройства и расширения класса решаемых задач, в нем блок унравления связан по каналам управления е расчетной моделью, инвертором, накапливаюнщми сумматорами, заномииающими блоками, блоком относительных приростов п блоком обратного преобразования, причем расчетная модель через преобразователь мощноетн и инвертор подключепа к накапливающим сумматорам п запоминающим устройствам, выходы которых через суммирующие усилители подключены ко входу блока деления, который через уснлитель, на второй вход которого подапо постоянное напряжепие, подключеп к блоку умножения, ко второму входу KOTOfforo подключены соединенные последовательно функцнональный нреобразователь и инвертор, а выход блока умножения соединен с блоком относительных приростов.

т (1-4-«г-л

. лА-

-in I Ь Мс-э-- --V-(

V-©i/n