Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.
Известны устройства для моделирования комплексной нагрузки энергосистем, содержащие следящую систему с автотрансформатором, сумматоры, шаговые искатели, блок управления шаговыми искателями и блоки изменения частоты питания шаговых искателей. Однако они не учитывают нелинейность статических характеристик и динамические свойства реальной нагрузки.
Предложенное устройство отличается от известного тем, что оно содержит два функциональных преобразователя, подключенных к входам сумматоров активной и реактивной мощностей. С выходом каждого сумматора соединены блоки изменения частоты питания шаговых искателей, соединенные со схемами управления шаговыми искателями.
Такое выполнение устройства повышает точность расчетов режимов энергосистем и расширяет класс решаемых задач.
На чертеже дана блок-схема устройства.
Оно содержит узел / нагрузки, автотрансформатор 2 с отпайками, роторы 3 и 4 шагового искателя, активные 5 и реактивные 6 резисторы, выпрямители 7-9, сумматоры 10 и //, блоки 12 и 13 управления обмотками электромагнитов шагового искателя, электромагниты М и 15 шагового искателя, блоки 16 и
17 изменения частоты, функциональные преобразователи IS и 19.
Предлагаемая модель нагрузки включает в себя две следящие системы, отрабатывающие соответственно одна характеристику по активной мощности P (fi{U), другая - по реактивной Q - f2(U).
Для упрощения анализа работы схемы в статике и динамике рассматривается работа следящей системы, воспроизводящей характеристику P (fi(U). Цифры, взятые в скобки, обозначают идентичные блоки второй следяш,ей системы, отрабатывающей аналогично зависимость Q Cp2()Следящая система состоит из -последовательно включенных блоков: выпрямителя 7 (8), сумматора 10 (11), блока 12 (13) управления обмотками электромагнитов шагового искателя и электромагнита 14 (15) щагового искателя. Кроме того, в следящую систему на выходе сумматора 10(11) включен блок 16 (17) изменения частоты литания обмоток шагового искателя. Отпайки автотрансформатора выведены на ламели статора щагового искателя, ламели же ротора щагового искателя выведены на нагрузочный магазин резистора 5 (6) и на выпрямитель 7 (8).
трансформатором, а выход подключен на один из входов сумматора 10 (11).
При изменении нанряжения U в узле нагрузки на выходе сум.матора 10(11) следящей системы появляется сигнал разбаланса. В зав-исимости от знака этого сигнала блок 12 (13) включает один из двух электромагнитов 14 (15) шагового искателя. Ротор шагового искателя начинает вращаться, и напряжение на нагрузочном резисторе 5(6) изменяется. Для получения требуемого закона изменения напряжения на резисторе в модели предусмотрена корректировка следящей системы функциональным преобразователем 19 (18). Характеристика, .набираемая на функциональном преобразователе, рассчитывается таким образом, чтобы сигнал на выходе сумматора 10(11) был равен нулю только тогда, когда MoutHOCTb, потребляемая моделью, Б определенном масштабе соответствует реальной картине потребления мощности по статической характеристике P i:f(U).
Для отработки какой-либо другой статической характеристики P -(i(LI) необходимо пересчитать характеристику функционального преобразователя.
При скачкообразном изменении напряжения в узле нагрузки переход с одной точки статической характеристики P i:pi(U) на другую в реальной системе зависит от динамических свойств всех составляющих нагрузки.
Для моделирования нагрузок с различными динамическими характеристиками предусмотрен блок 16(17). С изменением частоты нитания меняется время отработки сигнала на выходе сумматора 10 (11), т. е. постоянная времени.
Начиная с момента появления сигнала на выходе сумматора 10(11), блок 16(17) уменьшает заданную частоту нитания обмоток электромагнитов в зависимости от величины этого сигнала так, что динамические характеристики модели и реальной нагрузки приближаются одна к другой.
Применение предлагаемой модели нагрузки на автоматизированных и неавтоматизированных статических моделях сети переменного тока в ряде случаев суи1,ественно повышает
точность расчетов, по сравнению с точностью, которая имеет место при использовании моделей нагрузки с линейными статическими характернстиками или при замене нагрузки постоянными сопротивлениями. Увеличение точности расчетов понижает на несколько процентов запасы мощности, которые принимают при назначении предельных режимов в условиях эксплуатации и проектирования энергосистемы, т. е. повышает пропускную способность электропередачи но условиям уровней напряжения или устойчивости нагрузки.
Работа модели комплексного узла нагрузки проверялась на макете, воснронзводящем одну статическую характеристику Q (f(U), как
при медленно протекающих процессах в системах, так и ири быстрых (лавинообразное снижение нанрялсения и скачки напряжения в узле нагрузки). При всех видах испытаний макет модели с заданной точностью воспроизводил зависимость потребления реактивной мощности от напряжения, был устойчив и надежен в работе.
Предмет изобретения
Устройство для моделирования комплексной нагрузки энергосистем, содержащее следящую систему с автотрансформатором, сумматоры, шаговые искатели, блок управления
шаговыми искателями и блоки изменения частоты питания шаговых искателей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности расчетов режимов энергосистем и расширения класса решаемых задач, оно содержит два
функциональных преобразователя, подключенных к входам сумматоров активной и реактивной мощностей, с выходом каждого сумматора соединены блоки изменения частоты питания щаговых искателей, соединенные со
схемами управления шаговыми искателями.
