(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ
1
Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначается для расчетов установившегося режима энергосистем.
Известны моделирующие устройства энергосистем, содержащие модель сети переменного тока, одни входы которой соединены с выходами нагрузочных узлов, а другие входы через размыкаюи ие ключи подключены к выходам генераторных узлов, преобразователь активной мощности и блок программного управления, соединенный с управляющими входами первых и вторых замыкающих и размыкаюHIHX ключей и блоками запоминания.
Известное устройство не обеспечивает быстрой сходимости в связи с тем, что используется один комплект преобразователей активной и реактивной мощностей с соответствующим количеством схем сравнения с одной стороны, а с другой - применение только комплекта преобразователей мощности в устройстве не позволяет учесть другие заданные параметры, такие как активные и реактивные мощности в генераторных узлах, т. е. задаются только модули напряжения и активные мощности генераторных узлов. Однако при расчетах указанных режимов в большинстве случаев для части генераторных узлов бывают заданными активные и реактивные мощности, а для остальных - модули напряжения и активные мощности. Неучет указанных заданных параметров приводит к значительному затруднению в расчетах установившегося режима энергосистемы.
Цель изобретения - повыщение быстродействия и упрощение эксплуатации устройства.
Для достижения указанной цели предлагаемое устройство содерл ;ит вычислительный
блок,. преобразователь модуля напряжения, нреобразователь фазы напряжения и преобразователь реактивной мощности, входы преобразователя модуля напряжения и преобразователя фазы напряжения соединены с первыми входами преобразователя активиой мощности и преобразователя реактивной мощности и через первые замыкающие ключи подключены к выходам генераторных узлов, выходы модели сети переменного тока через вторые
замыкающие ключи подключены к соединенным между собой вторым входом преобразователя активной мощности и преобразователя реактивной мощности, выход преобразователей модуля напряжения, фазы напряжения,
активной мощности и реактивной мощностн подключены к соответствующим входам вычислительного блока, первый выход которого через последовательно соединенные третьи замыкающие ключи и блоки запоминания подключен к первым входам генераторных узлов,
второй выход - через последовательно соединенные четвертые замыкающие ключи и другие блоки запоминания подключеи к вторым входам генераторных узлов, причем блок программного управления соединен с вычислительным блоком.
Схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.
На модели 1 сетей переменного тока собирается схема замещения исследуемой энергосистемы. Генераторные узлы 2 своими выходами соединены с соответствующими выделенными входами 3 модели 1 сетей через размыкающие ключи 4. Входы преобразователя 5 модуля напряжения и преобразователя 6 фазы напряжения, а также первые входы преобразователя 7 активной мощности и преобразователя 8 реактивной мощности подключены к выходам генераторных узлов 2 через замыкающие ключи 9. Соединенные между собой вторые входы преобразователя 7 активной мощности п преобразователя 8 реактивной мощности через замыкающие ключи 10 подключены к входам 3. Выходы преобразователей модуля напряжения, фазы напряжения, активной мощности и реактивной мощности подключены к соответствующим входам вычислительного блока II, первый выход которого через последовательно соединенные замыкающие ключи 12 п блоки 13 запоминания подключен к первым входам генераторных узлов 2, второй выход через другие последовательно соединенные замыкающие ключи 12 и блоки 13 запоминания подключен к вторым входам геператорных узлов 2. Входы 14 модели 1 сетей переменного тока соединены с выходами нагрузочных узлов 15, состоящими из источника 16 тока, в обратной связи которого последовательно соединены блок 17 (в который входят преобразователь напряжения переменного тока в постоянный и стабилизатор напряжения переменного тока) и вычислительный блок 18. Управление ключами 4, 9, 10, 12, а также ключами, расположенными в блоках 13 запоминания, вычислительном блоке 11, осуществляется от блока 19 программного унравления.
При расчетах установившегося режима энергосистемы для генераторных узлов (кроме балансирующего) заданными могут являться активные (Р°) и реактивные (Q°) мощности, модули напряжения и активные мощности, активные и реактивные мощности для части генераторных узлов, а для остальных - модули напряжений и активные мощности. Для балансирующего генераторного узла задгмотся фаза и модуль напряжения. Для нагрузочных узлов задаются потребляемые активные и реактивные мощности. При этом искомыми соответственно являются модули и фазы напряжений, фазы напряжений и реактизные мощиости, для части генераторных узлов модули и фазы напряжения, а для остальных - фазы напряжений и реактивные мощности. Для балансирующего узла онределяются активная и реактивная мощности. Для иагрузочных узлов определяются фазы и модули напряжений.
Расчет устаповивщегося режима эиергосистемы на предлагаемом устройстве при указанной постановке задачи выполняется методом итерации.
Схема замещения электрической системы моделируется на модели 1 сети. В исходном
режиме в блоке 11 устанавливаются начальные условия (активные РК° и реактивные QK° мощности, или активиые Рк° мощности и модули f/K напряжения) генераторных узлов, а в блоке 18 устанавливаются потребляемые нагрузками активные Рт° и реактивные Qm° мощности. Для балансирующего генераторного узла устанавливаются заданные модуль и фаза напряжения, которые поддерживаются постояиными в процессе расчета.
Расчет начинается иосле нажатия кнопки «пуск на блоке 19 нрограммного управления. По первой команде от блока 19 программного управлепия одновременно подключаются ключи 4, 9, 10, 12, ключи в блоках 13 заиоминания и ключи 11 в вычислительном блоке для вызова и рещения уравиений нервого генераторного узла. Через замыкающий ключ 9, выход первого генераторного узла подключается к входам преобразователей активпой,
реактивиой мощностей, модуля и фазы иапряжения. Через замыкающий ключ 10, соединенный с одной стороны с моделью 1 сети, а с другой - с вторыми входами преобразовате(11ей 7 и 8 протекает ток в ветви первого
генераторного узла. На выходах преобразователей 5, 6, 7 и 8 получаются напряжения постоянного тока, пропорциональные модулю и фазе наиряжения, активной Р и реактивной Q мощностям первого генераторного узла, поступающие на входы вычислительного блока И. В блоке 11 рещаются уравнения вызванного генераторного узла. Выходные напряжения постоянного тока от блока 11, пропорциональпые модулю и фазе напряжения поступают через замыкающие ключи 12 на блоки 13 запоминания. В блоках 13 данные напряжения одновременно запоминаются и поступают на входы первого генераторного узла, в результате чего устанавливаются модуль и фаза
данного генераторного узла. Аналогичным образом по последующим командам от блока 19 программного управления устанавливаются модули и фазы вызываемых геиераторных узлов, например, второй, третий и т. д. Напряжения переменного тока на выходах всех нагрузочных узлов 15 через блок 17, преобразующпе напряжения переменного тока в постоянный, с одной стороны, а с другой - стабилизирующий напряжение переменного тока, подаются на входы вычислительного блока 18, на выходах которых получаются напряжения, пропорциональные активным Н реактивным составляющим токов, потребляемых нагр зочными узлами. Данные напряжения подаются на входы источника 16 тока, тем самым
обеспечивая постоянство активных и реактивных мощностей нагрузочных узлов для всего процесса решения. Решение считается завершенным, если нри повторении циклов итерации результаты решения уравнений генераторных узлов практически останутся неизменными.
Предмет изобретения
Устройство для моделирования энергосистемы, содержащее модель сети переменного тока, одни входы которой соединены с выходами нагрузочных узлов, а другие входы через размыкаюшие ключи подключены к выходам генераторных узлов, нреобразователь активной мошл-юсти и блок программного управления, соединенный с управляющими входами первых и вторых замыкающих и размыкающих ключей и блоками запоминания, отличающееся тем, что, с целью новышения быстродействия и упрощения экснлуатации устройства, оно содержит вычислительный блок, преобразователь модуля напряжения, преобразователь фазы напряжения и преобразователь
реактивной мощности, входы преобразователя модуля панряження и преобразователя фазы напрял ения соединены с первыми входами преобразователя активной мощности и иреобразователя реактивной мощности и через первые замыкающие ключи подключены к выходам генераторных узлов, выходы модели сети переменного тока через вторые замыкающие ключи подключены к соединенным между собой вторым входам преобразователя активной мощности и преобразователя реактивной мощности, выходы преобразователей модуля напряжения, фазы напряжения, активной мощности и реактивной мощности подключены к
соответствующим входам вычислительного блока, первый выход которого через последовательно соединенные третьи замыкающие ключи и блоки запоминания подключены к первым входам генераторных узлов, второй
выход - через последовательно соединенные четвертые замыкающие ключи и другие блоки запоминания подключен к вторым входам генераторных узлов, причем блок программного управления соединен с вычислительным
блоком.
