Способ автоматического регулирования мощности конденсаторной батареи Советский патент 1982 года по МПК G05F1/70 

(5) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ

1

Изобретение относится к автоматизации регулирования режимов систем электроснабжения, в частности по напряжению и реактивной мощности с, помощью конденсаторных батарей.

Известны способы автоматического регулирования напряжения, в которых для регулирования секций конденсаторной батареи регулирование производят по каналам управления, каждый из которых реагирует на изменение знака сигнала соответствующего выхода и воздействует на коммутацию секций D

Недостатком такого решения являет-, ся необходимость измерения знаков сигналов каждым каналом и независимо, из-за чего сложно обеспечить высокую стабильность зон нечувствительности каналов управления. го

Наиболее близким к изобретению является способ автоматического регулирования мощности конденсаторной батареи путем коммутации ее секций.

осуществляемой в зависимости от результата сравнения входного сигнала, например напряжения сети, с уставками включения и отключения секции. При этом команды на включение и отключение секции подают с выдержкой времени с целью отстройки от колебаний напряжения t2l.

Однако при известном способе регулирования из-за необходимости сравнения входного сигнала одновременно с двумя уставками (включения и отключения), что определяет и наличие соответственно двух исполнительных органов в автоматическом регуляторе, управление конденсаторной батарей, имеющей более одной секции, невозможно без применения специальных программных устройств, причем даже при их наличии регулирование может осуществляться лишь по напе-г ред заданной программе.

При необходимости.управления конденсаторной батарей, имеющей секции различной мощности, что во многих случаях является целесообразным,.невозможнок производить автоматический выбор необходимой по условиям регулирования мощности коммутируемой сек ции, а обеспечиваемое число ступеней регулирования не превышает количество секций конденсаторной батареи. Кроме того, наличие лишь одной зоны нечувствительности, определяемой разностью уставок включения и отключения, вынуждае т ширину ее выби рать по мощности наибольшейсекции, из-за чего качество регулирования напряжения и реактивной мощности ухудшается. Цель изобретения - повышение точности регулирования п-секциями. Поставленная цель достигается тем -что согласно способу автоматического регулирования мощности конденсаторно батареи путем коммутации ее секций, осуществляемой с выдержкой времени и в зависимости от результата сравнения напряжения сети с уставкой по напряжению, задают дополнительно п-1 уставку по напряжению, причем величины п уставок по напряжению прямо пропорциональны реактивным мощ ностям соответствующих секций, а п выдержек времени выбирают обратно пропорциональными реактивным мощностям соответствующих секций, сравнивают напряжения сети с п уставками по напряжению и, в зависимости от результата сравнения с выдержкой времени, соответствующей данной секции, подают команду на коммутацию данной секции, причем одновременно изменяют уставку по н апряжению скоммутированной секции на величину, соответствующую изменению напряжения сети при коммутации. На фиг. 1 приведена функциональная схема системы автоматического регулирования мощности двухсекционной конденсаторной батареи, на фиг, 2 - диаграмма напряжений и ре(актнвных мощностей при регулировании Система автоматичеекого регулиро вания содержит конденсаторную батарею 1 с соотношением мощностей сек ций 1:2, и автоматический регулятор 2, содержащий соответственно два ка нала 3 управления, в состав ка1ждого из которых входят элемент t выбора и изменения уставок напряжения, орган 5 сравнения, элемент 6 времени ,двухстороннего действия и исполни94 тельный орган 7. Общими для всех каналов управления являются преобразователь 8 ВХОДНОГО сигнала, источник 9 опорного напряжения и суммирующий элемент 10, необходимый в том случае, если регулирование производиткоррекциейся по напряжению сети с по току нагрузки. Сумма сигналов, пропорциональных току нагрузки и напряжению сети на выходе суммирукйцего элемента 10, преобразовывается в постоянное напряжение на выходе преобразователя 8, образуя входной сигнал , который поступает на один из входов органов 5 сравнения. С выхода источника 9 опорного напряжения через элементы k выбора и изменения уставок напряжения, задающих знак и величину добавок напряжения ±(0,50,6) , соответствующих ступеням регулирования секций, напряжение, являющееся суммой опорного и добавки ±(0,5-0,6)AV,-, т.е. УИ ±(0,50,6) dV{ поступает на вторые входы органов 5 сравнения, с выходом которых сигналы, знаки которых определяются разностями Уц (0,5+ +0,6) AVyl, используются для запуска элементов 6 времени и исполнительных реле 7 соответственно. Знаки добавок напряжения (0,50,6) дУ,- на выходах элементов k выбора и изменения уставок определяются состоянием соответствующих им секций батареи. При отключенных секциях эти напряжения отрицательны, при включенных - положительны, что определяется положением контактов соответствующих исполнительных реле. В исходном состоянии, когда обе секции конденсаторной батареи отключены, знаки добавок напряжения (0,5+ f 0,6) дУ- на выходах обоих элементов выбора и изменения уставок .отрицательны. Если напряжение сети таково, что входной сигнал больше обеих уставок напряжения У и Ул, на выходах органов 5 сравнения напряжения положительны, элементы 6 времени и исполнительные реле 7 находятся в состоянии, соответствующем отключённым секциям батареи. При увеличении тока нагрузки либо при понижении напряжения сети входной сигнал Vex становится меньше первой уставки V V - (0,5 - 0,6) ДУ,. Знак напряжения на выходе органа 5 сравнения первого канал управления изменяется на противопол ный, элемент 6 времени запускается в сторону отсчета выдержки времени tjf на включение, по истечении которой включается исполнительное реле 7, подавая команду на включение первой секции. Включение первой секции приводит к возрастанию напряжения сети на величину ступени регулирования и к соответствующему увеличению входног сигнала на величину uV- . Поэтому во избежание отключения первой секции уставку напряжения соответствую щего ей первого канала управпения увеличивают на величину, несколько большую V, для чего одновременно с командой на включение первой секции контактами исполнительного реле изменяют полярность добавки напряже ния {0,5 - 0,6)AV элемента 4 выбор и изменения уставок первого канала управления на противоположную, чем :задается зона нечувствительности ка нала управления первой секцией. Если бы входной сигнал из-за дос таточно быстрого изменения напряжения сети или тока нагрузки стал мен ше уставки напряжения второго канала управления, оба элемента 6 време ни пришли бы в действие, однако быс рее отработал бы выдержку времени элемент времени второго канала управления, так как t Ц при Q 0 Q и, следовательно, включилас бы сразу вторая секция, имеющая бол шую мощность, требуемую по условию регулирования напряжения. Таким образом, осуществляется автоматически выбор мощности секции, необходимой по условиям регулирования напряжения, и реактивной мощности. Работа системы автоматического регулирования реактивной мощности конденсаторной батареи в сторону от ключения секции происходит при повы шении напряжения сети или уменьшении тока нагрузки аналогично. Возможность автоматического регулирования мощности конденсаторной батареи с.числом ступеней регулирования, превышающим количество секци поясняется фиг,2. При медленном уменьшении входного сигнала точке А происходит включение первой секции и V возрастает на величину дУ, что соответствует точке В диаграммы. При этом включенная реактивная мощность батареи составляет Q 1. При дальнейшем уменьшении входного сигнала Vgjj в точке С включается вторая секция и входной сигнал Vg возрастает на величину дУ| (точка D), Так как величина Vg превышает уставку напряжения первого канала управления, происходит отключение первой секции, Vgyуменьшается до величины, соответствующей точке Е. При этом включенная реактивная мощность батареи составляет Qij 2. При дальнейшем уменьшении Vgx точке К вновь происходит включение первой секции и общая вклю1ченная реактивная мощность батареи составляет Q«, 1 + 2 + 3. Следовательно, получается трехступенчатое регулирование при числе секций батарей, равном двум При этом выбор мощностей секций по соотношению :2Л:В обеспечивает регулирование с большим числом ступеней при количестве секций п 2, чем выбор по, условию 1:2:2:2. Система автоматического регулирования мощности конденсаторной батареи работоспособна и при регулировании по другим параметрам, например по полному, либо реактивному току или по реактивной мощности. Экономическая эффективность применения предлагаемого способа регулирования заключается в уменьшении потерь электроэнергии в сети благодаря регулированию с большим числом. ступеней, чем число секций, а тйкже благодаря возможности автоматического выбора необходимой по условиям регулирования мощности секции Соответственно улучшается качество напряжения в сети благодаря регулированию секций, меньших по мощности, с соответственно меньшими, чем при известных способах, зонами нечувствительности. Кроме того, упрощается система автоматического регулирования при числе секций, по крайней мере, меньшим 3: за счет отказа от применения программных устрюйств, а также благодаря упрощению конструкции самих каналов управления, обеспечивающих наличие лишь одной уставки напряжения для каждой секции. Формула изобретения 1, Способ автоматического регулиования мощности конденсаторной батареи путем коммутации ее секций, осуществляемой с выдержкой времени и в зависимости от результата сравнения напряжения сети с уставкой по напряжению, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования п секциями батареи, задают дополнительно п-Т уставку по напряжению, причем величины п уставок по напряжению выбирают прямо пропорциональными реактивным мощностям соответствующих секций, а п выдержек времени выбирают обратно пропорциональными реактивным мощностям соответствующих секций, сравнивают напряжение с,п-уставками по напряжению и, в за 94 8; висимости от результата сравнения с выдержкой времени, соответствующей данной секции, подают команду на коммутацию данной секции, причем одновременно изменяют уставку по напряжению скоммутированной секции на величину, соответствующую изменению напряжения сети при коммутации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №316151, кл. Н 02 J 3/12, 1970. 2.Устройство автоматическое типа АРКОН-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Рижский ОПЫТ.НЫЙ завод Латвэнерго, 1975. 7F /

/ч

«

/:/

/

4 XT Ift Y