Устройство для передачи эектрической энергии Советский патент 1979 года по МПК H02J3/36 H02J5/00 H02J3/06 

На фиг. 1 приведена принципиальная блок-схема устройства для передачи электричесвот энергии, а на фиг. 2 и 3 показаны варианты выполнения суммирующего усилителя с интегратором в обратной связи.

1- преобразовательная подстанция,

2- первая энергосистема,

3- слабая связь переменного тока,

4- вторая энергосистема,

5- блок формирования уставки тока преобразователя,

6- регулятор тока,

7- измерительный преобразователь частоты,

8- суммирующий усилитель,

9- интегратор,

/ - уставка выпрямленного тока, Id - выпрямленный ток.

Преобразовательная подстанция / примыкает к первой энергосистеме 2. К энергосистеме 2 примыкает также слабая связь 3, соединяющая энергосистемы 2 и 4. Вход измерительного преобразователя 7 частоты присоединен к стороне переменного тока преобразователя /. Выход измерительного преобразователя 7 частоты через суммирующий усилитель 8 присоединен к входу блока 5 формирования уставки тока преобразователя. Выход суммирующего усилителя 8 через интегратор 9 соединен со вторым (неинвертирующим) входом суммирующего усилителя 8.

Устройство работает следующим образом. Изменения нагрузки в энергосистемах 2 или 4 вызывают колебания обменной мощности слабой связи 3 и частоты в узле ее примыкания к энергосистеме 2. ИзмеренHbie отклонения частоты от номинала через суммирующий усилитель 8, блок 5 формирования уставки тока преобразователя и регулятор 6 тока управляют мощностью преобразователя /. На выходе измерительного преобразователя 7 частоты образуется сигнал, пропорциональный отклонению частоты от номинального значения и сигнал помехи (дрейфа). Дрейф схемы компенсируется интегратором 9, и сигнал на выходе суммирующего усилителя при отклонениях частоты, равных нулю, всегда равен нулю. Изменения частоты в переходном режиме передаются на вход регулятора, поскольку постоянная времени интегратора 9 выбирается значительно больщей периода электромеханических колебаний слабой связи (порядка 100 с). В результате полоса пропускания вспомогательного регулятора захватывает область частот электромеханических колебаний и область частот первичного регулирования.

Вариант выполнения суммирующего усилителя иа фиг. 2 использует один операционный усилитель с инвертирующим и неинвеотиоующим вхолями. Вяпиянт ня

фиг. 3, использует два операционных усилителя с инверсией силнала в каждом из них.

Для стабилизации режима слабой связи используется управляемый преобразователь выпрямительной или инверторной подстанции передачи постоянного тока или управляемые преобразователи промышленных потребителей. При этом диапазон вспомогательного регулирования не должен превыщать допустимых границ, определяемых либо перегрузочной спО:Собностью вентилей, либо технологическим процессом потребителю электроэнергии. Как показали исследования, требуемый диапазон вспомогательного регулирования преобразователя, если его номинальная мощность и пропускная способность слабой связи величины одного порядка, при использовании предложенного устройства составляет ие более 1-2% от номинальной мощности преобразователя.

Экономический эффект предложения зависит от масщтабов внедрения, мощности установки и числа часов использования установленной мощности.

Издержки, связанные с реализацией предложения, невелики и сводятся к затратам на дополнительные элементы регулятора. Внедрение предложения возможно в первую очередь в энергосистемах, располагающих мощными передачами постоянного тока.

Формула изобретения

Устройство для передачи электрической энергии, содержащее слабую связь переменного тока, примыкающий к ней преобразователь постоянного тока и устройство управления преобразователем, включающее регулятор тока преобразователя, блок формирования уставки выпрямленного тока, операционные усилители, интегратор, измерительный преобразователь частоты, подключенный входом в сеть переменного тока, а выходом - через суммирующий усилитель - к входу блока формирования уставки выпрямленного тока, отличающийс я тем, что, с целью ограничения дисперсии мощности преобразователя, вход указанного интегратора присоединен к выходу суммирующего усилителя, а выход - ко второму (неинвертирующему) входу суммирующего усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент Великобритании № 1295855, кл. Н 2 F, 1966.

2.Патент СССР № 376978, кл. Н 02 J .Я/Я6. 1969