Автоматический регулятор конденсаторных батарей (его варианты)

Автоматический регулятор конденсаторных батарей (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Автоматический регулятор конденсаторных батарей, содержащий датчик реактивной мощности, задатчик уставок, соединенный с входом реагирующего органа, к выходу кото-, рого подключены элемент времени и выходной блок, отличающи йс я тем, что, с целью повышения эффективности регулирования, он снабжен датчиком активной мощности, сумматором и делителем, причем выход датчика активной мощности непосредственно , а выход датчика реакi тивной мощности через делитель соединены с сумматором, выход которо (Л го подключен к второму входу реагирующего органа. Фиг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(59 G 05 F 1 70

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ (21) 3518140/24-07 (22) 07.12.82 (46) 07.06.84. Бюл. У 21 (72) И.К.Сурвило (71) Рижский опытный завод "Энергоавтоматика" (53) 621. 316. 925 (088.8) (56) 1. Устройство автоматическое типа АРКОН-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Рижский опытный завод "Латвзнерго", 1975.

2. Техническое описание полуэлектронного регулятора реактивной мощности типа SBR фирмы "VEN" Берлин, 1977, с. 4.

3. Техническое описание электронного регулятора реактивной мощности.

Конденсаторы. Каталог фирмы "Финский кабельный завод", (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР КОНДЕНСАТОРНЫХ БАТАРЕЙ (ЕГО BAPHAHTbI)r (57) 1. Автоматический регулятор конденсаторных батарей, содержащий датчик реактивной мощности, задатчик уставок, соединенный с входом реагирующего органа, к выходу кото-. рого подключены элемент времени и выходной блок, о т л и ч а ю щ и й» с я тем, что, с целью повышения эффективности регулирования, он снабжен датчиком активной мощности, сумматором и делителем, причем выход датчика активной мощности непосредственно, а выход датчика реактивной мощности через делитель соединены с сумматором, выход которого подключен к второму входу реагирующего органа.

i096628

2. Автоматический регулятор конденсаторньгх батарей, содержащий датчик режимного параметра, задатчик уставок, соединенный с входом реагирующего органа, к выходу которого подключены элемент времени и выходной блок, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования, он снабжен датчиком активного тока, датчиком напряжения, двумя делителями.и двумя сумматорами, причем в качестве датчика режимного параметра используют датчик реактивного тока, а задатчик уставок выполнен в виде источника стабильного напряжения, выход датчика активного тока непосредственно, а выход датчика реактивного тока через делитель подключены к сумматору, выход которого подключен к входу реагирующего органа, к второму входу которого подключен второй делитель, соединенный с вторым сумматором, BxopbI которого соединены с датчиком напряжения и источником стабильного напряжения.

Изобретение относится к автоматическому регулированию в энергосистемах, а именно к устройствам дискретного регулирования мощности батарей косииусных конденсаторов (КБ) . 5

Известен ряд устройств регулирования мощности КБ. Все они содержат чувствительную часть, орган выдержки времени, выходную часть. Чувствитель ная часть выявляет необходимость и направление регулирования (отключение или включение КБ), орган выдержки времени выявляет целесообразность подачи команды регулирования, выходная часть подает нужные сигналы 15 необходимой мощности на исполнительный элемент.

Однако такие регуляторы мощности

КБ существенно отличаются друг от друга тем, по какому признаку ведет- 2б ся регулирование, т.е. по параметру регулирования..

Известен автоматический регулятор для конденсаторнрй батареи, содержащий преобразователь тока, подключенный к сравнивающему элементу, к

3. Автоматический регулятор конденсаторных батарей, содержащий датчик .режимного параметра, задатчик уставок, соединенный с входом реагирующего ор— гана, к выходу которого подключены элемент времени и выходной блок, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования, он снабжен фазовым детектором тока, датчиком напряжения, дели.телем, причем в качестве датчика режимного параметра используют фазоповоротный блок напряжения, а задатчик уставок выполнен в виде источника стабильного напряжения, выход фазоповоротного блока напряжения подключен к входу фазового детектора, выход которого соединен с входом реагирующего органа, к второму входу которого подключен делитель, соединенный с сумматором, входы которого соединены с датчиком напряжения и источником стабильного напряжения. выходу которого подключена цепь после. довательно включенных элемента выбора уставок и источника опорного напряжения, причем канал управления секцией содержит элемент выдержки времени и исполнительное реле f1) .

Зтот регулятор позволяет осуществить регулирование конденсаторной батареей либо по направлению с компенсацией реактивным или активным током, либо по реактивному току.

Известен регулятор, обеспечивающий регулирование по углу между током и напряжением, содержащий блок выделения сигнала реактивного тока, пороговое устройство, элемент выдержки времени, выходной блок (2 .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является автоматический регулятор конденсаторной батареи, содержащий датчик реактив— ной мощности, задатчик уставок, соединенный с входом реагирующего органа, элемент времени и выходной блок.

10966

t 0з»

Р О„;

>»»

Р— AQ><= В.

45 (4) Этот регулятор осуществляет регулирование по реактивной мощности (3).

Недостатком известных регуляторов является то, что они не обеспечивают регулирование согласно новым требованиям.

В настоящее время при решении задачи оптимальной компенсации реактивной мощности получил признание системный подход. 10

От крупных потр е бит елей с прис о единенной мощностью .750 кВА и выше требуется, чтобы в течение получаса максимальной активности нагрузки энергосистемы Р,из сети энергосистемы потреблялась реактивная мощность Яз», а за период наименьшей активной нагрузки энергосистемы Р, из сети энергосистемы потреблялась или в нее генерировалось средняя реактивная мощность Яэ2. Если график нагрузки крупного потребителя электроэнергии по времени наступления максимума мало отличается от графика нагрузки энергосистемы, то можно выявить соответственно т.е. во время максимальной активной нагрузки потребителя Р,»» должна обмениваться реактивная мощность Q>>, а во время минимальной активной нагрузки потребителя Р должна обмениваться с энергосистемой реактивная мощность Я.) °

Условие (I) можно записать системой уравнений

При этом постоянные А и В должны быть выражены как решения системы уравнений (2), т.е. lip>1 п р2

А=

»» э1- 4э

Р „- Р„(3)

@э1 з2

При этом подразумевается, что величина Q и Q являются экстремальными значениями обмениваемой с энергосистемой реактивной мощности.

Твгда оба равенства (2) можно заменить одним

Р— AQ = В, где (» — обмениваемая с энергосистемой реактивная мощность..

28 4

Равенство (4) предполагает, что при промежуточных значениях Р„ »будут промежуточные (не экстремальные) значения мощности

Но ввиду того, что величина В постоянна для всех режимов потребления, ее и можно принять за параметр регулирования, который регулятор дискретного регулирования поддерживает постоянным с точностью до ширины зоны нечувствительности {ЗН).

Ни один из вышеуказанных регуляторов не обеспечивают данный параметр реrулирования.

Целью изобретения является повышение эффективности регулирования ., Поставленная цель достигается тем, что в автоматический регулятор конденсаторных батарей, содержащий датчик реактивной мощности, задатчик уставки, соединенный с входом реагирующего органа, к выходу которого подключены элемент времени и выходной узел введен датчик актив1 ной мощности, сумматор и делитель, причем выход датчика активной мощности непосредственно, а выход датчика реактивной мощности через делитель соединены с сумматором, выход которого подключен к второму входу реагирующего органа.

По второму варианту автоматичес кий регулятор конденсаторных батарей, содержащий датчик режимного параметра, задатчик уставок, соединенный с входом реагирующего органа, к выходу которого подключены элемент

° времени и выходной блок, снабжен датчиком .активного тока, датчиком напряжения, двумя делителями и двумя сумматорами, причем в качестве датчика режимного параметра используют датчик реактивного тока, а задатчик уставок выполнен в виде источника стабильного напряжения, выход датчика активного тока непосредственно, а выход датчика реактивного тока через делитель подключены к сумматору, выход которого подключен к входу реагирующего органа, к второму входу которого подключен второй делитель, соединенный с вторым сумматором, входы которого соединены с датчиком напряжения и источником стабильного напряжения.

По третьему варианту автоматический регулятор конденсаторных батарей, содержащий датчик режимного парамет1096628 ра, задатчик уставок, соединенный с входом реагирующего органа, к выходу которого подключены элемент времени и выходной блок, снабжен фазовым детектором тока, датчиком напряжения, делителем, причем в качестве датчика режимного параметра используют фазоповоротный блок напряжения, а задатчик уставок выполнен в виде источника стабильного напряжения, выход фазоповоротного блока напряжения подключен к входу фазового детектора, выход которого соединен с входом реагирующего органа, к второму входу которого подключен делитель, соединенный с сумматором, входы которого соединены с датчиком напряжения и источником стабильного напряжения.

На фиг. 1 — 3 показаны структурные схемы вариантов предлагаемого 2б устройства.

Схема (фиг. 1) содержит датчик активной мощности, подключенный к сумматору 2, .датчик 3 реактивной мощности, подключенный через дели- 25 тель 4 к тому же сумматору 2, выход сумматора 2 подключен к первому входу реагирующего органа 5, задатчик 6 уставок подключен к второму входу

1 реагирующего органа 5. Элементы 1-6 образуют чувствительную часть регу- лятора. Выход реагирующего органа

5 подключен к органу выдержки вре" мени и выходному блоку устройства, на схеме показанными одним блоком 7.

Датчик 1 обеспечивает на выходе величину, пропорциональную активной мощности потребителя Р„, датчик 3величину, пропорциональную реактивной мощности потребителя Я.При помо- 4 щи делителя 4 на вход сумматора 2 подается доля А реактивной мощности.

Задатчик уставки устанавливает пороги реагирующего органа 5, соответствующие двум границам ЗН регулятора и 4 соответственно уставке параметра ре-, гулирования В. Реагирующий орган 5 срабатывает, когда величина с выхода сумматора 2 достигает одного из порогов и дает команду на орган выдерж; о ки времени и выходную часть 7.

Схема (фиг. 1) обеспечивает регулирование согласно выражения (4) при условии, что константы А и В выб-: раны в соответствии с выражениями (3). Схема содержит датчики мощности, которые сложнее, чем датчики активного и реактивного тока.

Схема (фиг. 2) также реализует регулирование в соответствии с выражением (4), но здесь используются датчики активного 8.и реактивного 9 тока. Это вытекает из выражения (4) которое можно записать в виде (5)

I U-AIU=B акр Р где I I — соответственно активапу ный и реактивный токи, обмениваемые с энерго— системой;

U — напряжение сети.

Вводя относительную величину напряжения

0 = — (6)

U где UH — номинальное напряжение сети, и производя элементарные преобразования, получаем

6 „ -и (7)

Но о можйо приближенно выразить как разность — .О=1. (8)

0 « к

Если положить, что /< и совпадают при U = 0,9 и LI = 1,1, то

e = 2,01, и = 1. При этом расхождение между "lU u L npu U = 1,00 составляет +1X при U = 1,2 — -37; при U = 0,8 — -3,2X. к

Такая погрешность при фиксации мощности вполне допустима.

Таким образом, при использовании датчиков активного и реактивного тока регулирование производится в соответствии с выражением

201 U г,о

Структурная схема регулятора в соответствии с (9) изображена на фиг. 2. Она содержит датчик 8 активного тока, подключенный к .сумматору

2, датчик 9 реактивного тока, подключенный через делитель 4 к тому же сумматору 2, выход сумматора 2 подключен к первому входу реагирующего органа 5. Задатчик уставки состоит из источника 10 стабильного напряжения и датчика 11 напряжения,подключенных через сумматор 12 задатчика уставки к делителю 13, выход которого подключен к второму входу

ЯюЮ

ВНИИПИ Заказ 3825/36 Тираж 842

Подписное те ей ев

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4

7 10966 реагирующего органа 5. Выход реагирующего органа 5 подключен к блоку

7, представляющему элемент времени и выходной блок регулятора.

При помощи блоков 8,9 и 4 и сумматора 2 реализуется левая часть равенства (9), при помощи блоков

10, 11 и 13 и сумматора 12 . — правая часть равенства (9), отображающего с малыми погрешностями закон регу- 10 лирования (4) .

Схема на фиг. 3 позволяет получить с малыми погрешностями закон регули- рования (4), используя только один датчик тока. Выход фазоповоротного 15 блока 14 напряжения подключен к датчику тока — фазовому детектору тока 15, выход которого подключен к первому входу реагирующего органа

5. Задатчик уставки состоит из ис- 20 точника 10 стабильного напряжения и датчика .11 напряжения, подключенных через сумматор 12 задатчика уставки к делителю 13, выход которого подключен к второму входу реагирую- 25 щего органа 5. Вход реагирующего органа 5 подключен к блоку 7, представляющему элемент времени и выходной блок регулятора.

Фазоповоротный блок 14 напряжения поворачивает вектор напряжения на угол с{, На выходе фазового детектора 15 тока получаем величину

Зр=3630(+461, (10) где 3 — угол между током и напряжением потребителя.

Величину 3 можно разложить по тригонометрической формуле т

Зр 3 Sill (f co5 (6 J cQQ cP QCTl @ p (11) где. I sin g — реактивная составляющая тока потребителя I

I cos g - активная составляющая тока потребителя 1 д .

Разделив правую часть выражения (11) íà s,in g, получаем сЯ ы,3р. (12)

Отсюда, следует, что установка в фазоповоротном блоке 14 напряжения угол, определенный из выражения

ctg 0L = A, получаем закон регулирова- . ния (7), который обеспечивается структурной схемой (фиг. 3).