УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГЕНЕРАТОРНО-НАГРУЗОЧНОГО УЗЛА МОДЕЛИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ Советский патент 1972 года по МПК G06G7/635 

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано в автоматизированной модели энергетических систем, предназначенной для оперативных расчетов стациона рных режимов и их оптимизации. В автоматизированной модели энергетшеских систем силналы управления на установление нового стационарного режима, поступающие от управляющего устройства, напр.имер от автоматического оптимизатора того или иного типа, долж:ны без запаздывания отрабатываться генераторно-нагрузочныма блоками. Известно устройство для моделирования генераторио-нагрузочного узла. Известные модели генераторно-натрузочных узлов :пере.менного тока имеют невысокое быстродействие, поскольку они построены либо на ручном управлении этими элементами, либо это электромеханические устройства следящего тииа с большой постоянной времени. Известные электронные модели также обладают некоторой 1НнерЦИон«остью, так как в них имеются различиые обратные связи с преобразовавшем леременного сигнала в постоянный и обратно, а также измерительные элементы -активной и реактивной мощности. нагрузочного узла, в которой отсутствует операция мзмерен ия активной и реактивной мощности. Для достижения этого предлагаемое устройство содержит безынерционный функциональный преобразователь с двумя блокамИ уставки коэффициентов по двум каналам и линейные модуляторы, выходы обоих модуляторов подключены ко входу .усилнтеля постоянного тока, соединенного своим выходом с узлол модели.энергетической системы. На чертеже показана блок-схема электронной модели генераторно-нагрузочного узла неременного тока. Электронная модель состоит из безынерционного функционального преобразователя ФП переменного тока с блока.ми уставки EKi и БК2 коэффициентов статических характеристик -и суммИрующ имИ трансформаторами, ли.нейного .модулятора Aii управления активной мощностью и линейного модулятора ЛМ управления реактивной мощностью с фазовым мостом ФМ п усилителя тока УТ. Активная и реактивная мощности, лотребляе.мые некоторым узлом иагрузки энергосистемы, зависят в общем случае от величины Напряжения этого узла: скими характеристиками нагрузки имогут быть представлены в следующем виде: Р {f/)Po (аз+й f/+ao гУ);(2) Q {t/)Qo ( +bo U),(3) где f/ -rj- относительное .напряжение В узле нагрузки; Ро, Qo - активная и реактивная мощностина-прузюи при а,- , 6,- коэффициенты аппроксимации статических характеристик нагрузки (2 а/ 1, 2 bi 1). Для тока .нагрузки ,.ЛШ).1.+,,. /а - а1ктивиая составляющая тока; /р - реактивная составляющ-ш тока. С учетом выражений () имеем: ) .. (, ,1/У /а I й2 + ;у + (I/1/ 2v,, +i,-77+6 У Обозначая Vi- /a(ao V-fo, Vl-f-as 2) /„ / (6o K+ 6, Ki + 62 ) Как следует «3 формул (7) л (8), а.ктивный и реактивный токи «агрузки Састоят из трех состаБЛЯ1ощих, первые Из которых пропорциональны V, вторые составляющие не зависят от V, а третьи составляющие IHO 1а.м1илитуде обратно гароиорциональны величине напряжеичя -В узле «агрузгаи. Выражения (4), (7), (8) положены в основу .построения модели .нагрузки, как источялка тока, ио -следующем-у иринцииу. На входе модели нагрузки установлен функциональный преобразователь ФП, преобразующий входное синусоидаль}1ое напряжение узла V в два напряжения сииусоидальнэй формы, имеющее ту же фазу, что .и .входное: 1/р (flo l/+ai У,+«2 1/2); 1/и( К+б, 1/1+&2 1/2). Напряжение l/i, снимаемое с одного блока /С уставки -коэффициентов функционального Н 5еобразователя ФП подается на линейный модулятор ЛЛ-li, стоящий в канале регулирова.ния величины активной мощности, где умножается на сигнал постоянного напряжения. пропорциональный уставке Яо активной Mouiностн. Аналогично Напряжение с выхода блока BK-i уставки коэффициентов лосле предварительного сдвига по фазе на величину 90° (умножение на -/) с помощью фазового моста ФМ также поступает на .соответствующий лииейный модулятор ЛМ, с помощью которого реализуется уставка Qo по реакпизной мощности .иагрузки. Напряжения, снимаемые с модуляторов согласно выражениям (7), (8) прапорциональпы соответственно активной /а и реактивной /1. составляющим то.ка нагрузк.и. Сумма этих на пряжений подается на вх.од усилителя iTOKa УТ, .выход которого подключается к соответствующему нагрузочному узлу модели энергосистемы. Таким образом, иредлагае.мая модель нлгрузки обеспечивает потребление заданной активной и реаКтивной мощности в соответстзии с их статическими характеристиками по напряжению. Модель геиера1тор|иого блока легко получается из людели иагрузочного блока, если учесть, что на генератор ный блок возлагается задача поддержа-н ия по.стоя1пст.ва устанозленной активной Р и реактивной Q мощности. В этом случае в формулах (7), (8) коэффициенты Оо, ОьЙ.., Ь равны нулю, и с функционального преобразователя сни.мается иаиряжение: Примененшый в электронной модели безынердианный функциональный преобразаватель ФП нере.менного тока :состоит из импульсного демодулятора ЯД, обеспечивающего заиаздываНИе огибающей вы.ходного сигпала .не более /4 периода рабочей частогы моделей системы и двух блоков деления Л и Лч. С выхода каждого блока деления сш-1м.-ь ется переменное напряжение, обратно пропорциональное по ам.плИтуде постоянному управляющему .сигналу, и .имеющее ту же фазу и форму синусоиды, что и напряжение на его входе. Поскольку уиравляющам сигналом ЯВляется демодулированное «апряжевие в узле, то с выхода .первого бло.ка деления Д снимается стабильное по а.мплитуде напряжение 1/1. а после второго блока деленля Д2 - напряжение К. Эти наоряжения, созмест.но с напряжение.м узла V суммируются по каналу Р с коэффициентами а/ , а по каналу Q - .с коэффицИента:.ми 6,- - в результате чего формируются наиряжения VP и KQ. Предмет изобретен п я

тока и фазовый мост, отличающееся тем, что, с целью повышевия быстродейст&ия и надежности устройства, оно содержит безынерционный функциональный преобразователь с двумя блоками уставки коэффициентов по дву.м каналам и лииейные модуляторы, .причем к выходу одного ИЗ блоков уставки коэффициентов лодключел первый линейный модулятор, а 1К выходу другого через фазовый мост подсоединен второй ли«ей,ный модулятор, выходы обоих линейных модуляторов подключены ко входу усилителя постоянного тюка, соединенного своим выходом с узлом модели энергетической системы.

.,I