Устройство для вычисления коэффициента запаса статической устойчивости узла нагрузки электрической сети

Устройство для вычисления коэффициента запаса статической устойчивости узла нагрузки электрической сети

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАПАСА СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ УЗЛА НАГРУЗКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ, содержащее два выпрямите- , ля, два центрирующих фильтра, информационный вход устройства подключен к входам преобразователя реактивной мощности в напряжение и масштабного усилителя, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго центрирующих фильтров, выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго выпрямителей, о тл и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повьг шения точности, в него введены два блока дифференцирования, два компаратора, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два вычитателя, два ключа и блок деления, выход которого является выходом устройства, вход задания условного математического ожидания которого поД ключен к второму входу первого центрирующего фильтра, первый вход которого через первый блок дифференцирования соединен с входом первого компаратора , выход которого подключен к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго ключей, выходы которых подключены соответственно к первому и второму (Л входам блока деления, вход задания напряжения нормального режима сети соединен с вторым входом второго центрирующего фильтра, первый вход которого через второй блок дифференцирования подключен к входу второго компаратора , выход которого соединен с со вторым входом злемента ИСКЛЮЧА1ШДЕЕ О5 ИЛИ, выход первого выпрямителя подсо ключен к первым входам первого и второго вычитателей, выходы которых соединены соответственно с информационными входами первого и второго ключей, выход второго выпрямителя подключен к вторым входам первого и второго вычитателей.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ISg 4 G 06 0 7/62

ВСЕИНРк ю. g

I 13 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

{21) 3763336/24-24 (22) 26.06.84 (46) 07.12.85. Бюл. 11 - 45 (71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. С.И. Кирова (72) В.И. Готман, Г.З. Маркман, А.А. Тарбоков и B.È. Осинский (53) 681.333(088.8) (56) Либова Л.Е. Статистический метод определения регулирующих эффек тов нагрузки по напряжению.-Труды

ВНИИЭ, вып. 6. — M. Энергия, 1974, с. 137-144.

Авторское свидетельство СССР

У 920776, кл. G 06 G 7/62, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТА ЗАПАСА СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ УЗЛА НАГРУЗКИ ЭЛЕКТРИЧЕС

КОЙ СЕТИ, содержащее два выпрямителя, два центрирующих фильтра, информационный вход устройства подключен к входам преобразователя реактивной мощности в напряжение и масштабного усилителя, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго центрирующих фильтров, выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго выпрямителей, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повьгSU, 1196910 А шения точности, в него введены два блока дифференцирования, два компаратора, элемент ИСКЛИЧАИЩЕЕ ИЛИ, два вычнтателя, два ключа и блок деления, выход которого является выходом устройства, вход задания условного ма" тематического ожидания которого подключен к второму входу первого центрирующего фильтра, первый вход которого через первый блок дифференцирования соединен с входом первого компаратора, выход которого подключен к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго

Ф ключей, выходы которых подключены Е соответственно к первому и второму входам блока деления, вход задания напряжения нормального режима сети С соединен с вторым входом второго цент" рирующего фильтра, первый вход которого через второй блок дифференцирования подключен к входу второго ком)еааб паратора, выход которого соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАIОЩЕЕ

ИЛИ, выход первого выпрямителя под- © 1 ключен к первым входам первого и Ci© второго вычитателей, выходы которых соединены соответственно с информа- () ционными входами первого и второго ключей, выход второго выпрямителя подключен к вторым входам первого и второго вычитателей.

1196910

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для целей управления и расчета режима энергосистем.

Цель изобретения - говышение точности

Для оценки статической устойчивости используется критерий

3(И г- @Н) < O (1)

3U где О, и Q, — соответственно реакИ тивные мощности питающей системы и узла нагрузки. Условие (1) может быть представлено в виде й. (0 д0 bU или до =с -о <0 . (2)

Тогда критерий предельного по устойчивости режима будет

Д =, — о н = О. (3)

Он зависит не только от напряжения узла, но также от состава потребителей, причем регулирующий эффект нагрузки о н также зависит от состава нагрузки и является величиной случайной. Регулирующий эффект о(,г по сравнению с С, является более стабильными в окрестности точки с напряжением U может быть принят a(z =

const.

Коэффициент с, может быть получен путей дифференцирования уравнения статической характеристики реактивной нагрузки по напряжению, имеющей вид

2.

Qí BQU + laU + ce (4) откуда

;с Н= " = 2a(1U + b< (5 )

,Н где à, 3, с - коэффициенты аппроксимации, зависящие. от состава нагрузки.

Коэффициент запаса статической устойчивости по напряжению определяется выражением (1-И< к (6) з где (3 — - рабочее напряжение узла.

Приравняв д к нулю, можно получить критическое по условиям устойчивости напряжение

Ы= о(г — "н = г- 2а@0- Ь(=0,(7) откуда >

2а (8) а@

Выражая из (5 ) U и подставляя в (6 ), получаем

К до (9)

ЯО(-0,- + Ь@

5 Производя замену дЫ= g — o(в выражение (9), получаем

Учитывая, что

6 (И

ЫН= выражение (1 O) можно преобразовать к виду

М!0-,QU

И(0-Sabu

Таким образом, для определения коэффициента запаса статической устойчивости узла нагрузки необходимы измерения условного среднеквадратического отклонения реактивной мощности Ьф/U и безусловного среднеквадратического отклонения напряжения 6(1. Коэффициенты (LE и Ь должны быть определены предварительно на основании статистических данных о режиме электропотребления узла.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит преобразоваЗО тель 1 реактивной мощности в напряжение, центрирующий фильтр 2, выпрямитель 3, вычитатель 4, ключ 5, блок 6 деления, ключ 7, вычитатель 8, выпрямитель 9, центрирующий фильтр 10; масштабный усилитель 11, блок 12 дифференцирования, компаратор 13, элемент ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14, компаратор 15, блок 16 дифференцирования.

10 Устройство работает следующим образом.

С узла электрической сети на вход устройства подается электрический сигнал, поступающий на преобразова4 тель 1 реактивной мощности и масштаб" ный усилитель 11. С выхода преобразователя 1 реактивной мощности элект рический сигнал поступает на вход центрирующего фильтра 2, на другой вход которого подается опорный сигнал, пропорциональный величине условного математического ожидания

М (Я/U). Двуполярное выходное напря,жение центрирующего фильтра 2 преобразуется в первом выпрямителе 3.

Выходной сигнал выгрямителя 3 пропорционален среднеквадратическому отклонению $ g/U. В масштабном усили- теле 11 электрический сигнал масштабируется и во втором центрирующем фильтре 10 центрируется относительно опорного сигнала, пропорционального напряжению нормального режима сети, который подается на другой вход центрирующего фильтра 10. Двуполярное напряжение с выхода центри-. рующего фильтра 10 преобразуется в однополярное во втором выпрямителе 9. Выходной сигнал выпрямителя 9 ,пропорционален среднеквадратическому отклонению 60 относительно напряжения U нормального режима сети.

Опорные сигналы, пропорциональные

М (Q/U) и U могут быть рассчитаны или измерены. Выходной сигнал с выпрямителя 3 одновременно поступает на первые входы обоих вычитателей 4 и 8..На вторые входы этих же вычитателей 4 и 8 поступает сигнал с выпрямителя 9, при этом первый вычитатель 4 по второму входу имеет коэффициент передачи, пропорциональный а второй вычитатель 8 по второму

r входу имеет коэффициент передачи про« порциональный Ь@. Таким образом, на выходе вычитателя 4 формируется сигнал равный (6Q/U — с 0}, а на выходе вычитателя 8 формируется сигнал равный ($8/u — bebU). Указанные сиг- . налы через ключй 5 и 7 соответствен196910 4 но поступают на блок 6 деления. Ключи 5 и 7 элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14,, разрешают прохождение сигналов на входы блока 6 деления в том случае, когда приращению реактивной мощности соответствует приращение напряжения того же знака. Это достигается тем, что к выходам преобразователя 1 и масштабного усилителя ll под-! о ключены блоки дифференцирования !2 и 16 сигналы с которых поступают на компараторы 13 и 15 соответственно.

На выходе этих компараторов 13 и 15 формируются логические сигналы X u

Х, которые поступают на элемент

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14, реализующий функцию

У=Х ° Х +Х-Х

1 2 1 2

Таким образом, на выходе блока 6 деления формируется сигнал, равный коэффициенту запаса статической устойчивости узла нагрузки сети, Автоматизация измерения коэффициента запаса статической устойчивости узла нагрузки электрической сети в темпе протекания процесса позволяет повысить точность измерения, выработать мероприятия по улучшению режима и значительно экономить трудовые и материальные ресурсы, связанные с получением и обработкой исходной информации.! 196910

Составитель В. Рыбин

Редактор Е. Папп Техред О.Неце, Корректор M. Самборская

Заказ 7567/50 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений,и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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