Устройство для регулирования установки емкостной поперечной компенсации Советский патент 1982 года по МПК H02J3/18 

емкости установки поперечной емкост ной компенс-ации, содержащее секции конденсаторов, датчик напряжения сети, датчик тока нагрузки, блок деления с входами делителя и делимо го, регулирующий исполнительный бло дополнительно введены последовательно соединенные блок дифференцирования, квадратор и первый фильтр, включенный между выходом датчика напряжения и входом делителя блока деления, блок перемножения, входы которого соединены с выходами датчи ка напряжения и блока дифференциро вания, а выход через второй фильтр соединен с входом делимого блока деления, выход которого подключен к входу исполнительного элемента, На чертеже приведена схема устройства . Устройство содержит датчик 1 напряжения сети, датчик 2 тока нагруз ки, нагрузку 3, блок 4 дифференцирования, блок 5 перемножения, квадр тор б, первый 7 и второй 8 .фильтры, блок 9 деления со входами делимого и делителя, регулирующий блок 10 исполнительный, установка 11 попере ной емкостной компенсации. Устройство работает следующим образом. Несинусоидальное напряжение изме ряется с помощью датчика 1 напряжения. Его можно представить в виде ряда Фурье a- i:-/2u,.einUujit- iK), где k - номер гармоники; п - количество гармоник, содер жащихся в спектре питающег напряжения; и,. - действующее значение к-ой гармоники; (t) - частота основной гармоники t - время; Ф| - фаза к-ой гармоники. Для измерения тока нагрузки i служит датчик 2 тока. Ток также несинусоидален и может быть представлен рядом Фурье i-- S () -S V2l co&4KSihCKU i -Y)c)-2if2lKSin ,COS(KUjt+4V), где I - действующее значение к-ой гармоники тока нагрузки; - фазовый сдвиг к-ой гармони ки тока нагрузки относительно соответствующей гармоники напряжений. Коэффициент мощности нагрузки равен Р . Дик1кС05Фк I--VHa,co 5%fH ; -T 5ly,4,) - действующее значение тока ,в сети i; действующее значение тающего напряжения U. Коэффициент мощности нелинейной нагрузки при несинусоидальном питающем напряжении достигает максимально возможного значения в том случае, если емкость установки поперечной компенсации равна Р ,, V - и , Ш Это означает, что если емкость конденсаторной установки регулируется согласно последнему напряжению, то коэффициент мощности нагрузки поддерживается максимально возможньзм, а ток и, следовательно, потери в питающей сети - минимально. Реализация указанного алгоритма осуществляется следующим образом. Выходной сигнгш блока 4 дифференцированияii-- -зт -- 2 Ku;-V2UKC05.( Чк) Ut К-1 возводится в квадрат с помощью квадратора 6 и умножается на сигнал, пропорциональный току нагрузки в блоке 5 перемножения. В результате на выходах блока перемножения 5 и квадратора 6 формируются сигналы: U--2u; | UjjCOSiKUuttHV).Sin(Kuyi- -4-4 K),( COS (KUUt- Цк) Первый и второй фильтры 7 и 8 выделяют постоянные составляющие из сигналов U и 1 U, на их выходах формируются напряжения Ц,- f J2a I киксо ()-.,,. Ug-- f J Udt-- : J2.ou () 1 CKu;t4S1,), гдеТ- - период основной гармоник питающего напряжения. Сигнал И-, с выхода первого фильт ра 7 поступает на вход делителя, а с выхода второго фильтра 8 - на вход делимого блока 9 деления, на выходе которого формируется сигнал Ц 1 ({) U)i К--1 который управляет регулирующим испо нительным блоком 10, Последнее в свсио очередь переключает секции конденсаторной батареи так, что емкость конденсаторной батареи устана ливается равной i;/i3j vi LW t t-и и соответствует оптимальному режиму работы системы электроснабжения. Таким образом, дополнительное введение в устройство последовател но соединенных блока дифференциров ния, квадратора и первого фильтра, включенного между выходом датчика напряжения и входом делителя блока деления, блока перемножения, входы которого соединены с выходами датч ка напряжения и блока дифференциро ния, а выход через второй фильтр соединен со входом делимого блока деления, выход которого подключен входу исполнительного элемента, вы годно отличает предлагаемое техническое решение от известных, так к обеспечивает оптимизацию коэффицие та мощности нелинейных нагрузок при несинусоидальных питающих напр жениях, а также минимизацию тока в питающей сети и, следовательно, снижение потерь в питающих и распределительных сетях и трансформаторах, что значительно повышает энергетические характеристики системы электроснабжения. Формула изобретения Устройство для регулирования ус чновки емкостной поперечной компенсации, содержащее секции конденсаторов, датчик напряжения сети, датчик тока нагрузки, блок деления с входами делителя и делимого и регулирующий исполнительный блок, о т л ич ающеес я тем, что, с целью повышения коэффициента мощности нелинейной нагрузки при несинусоидальном питающем напряжении, в него дополнительно введены последовательно соединенные блок дифференцирования, квадратор и первый фильтр, включенные между выходом датчика напряжения и входом делителя блока деления, блок перемножения, входы которого соединены с выходами датчика напряжения и блока дифференцирования, а выход через второй дополнительно введенный фильтр соединен с входом делимого блока деления, выход которого подключен к входу дополнительного элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР f 612342, кл. Н 02 J 3/18, 1975, 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2826173/24-07, кл, Н 02 J 3/18, 1979,