Устройство локального регулирования напряжения на шинах тяговой подстанции

Устройство локального регулирования напряжения на шинах тяговой подстанции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: устройство содержит датчик напряжения на шинах тяговой подстанции, датчик тягового тока подстанции, блок прогнозирования напряжения , блок сравнения и блок формирования команд управления устройствами регулирования напряжением. 5 ил.

СОК)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4846790/07 (22) 03,07.90 (46) 15.05.93. Бюл. N. 18 (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) В, П, Семенчук, М. П. Бедер и В. Г.

Сыченко (56) Мирошниченко P. И, и др. Система телеавтоматического регулирования напряжения и контактной сети (СТАРНК-ПС-2-73)

Вып. ВНИИЖТ М 580, M.: Транспорт, 1977, стр. 13 — 29.

Авторское свидетельство СССР

N1444185,,кл. В 60 М 3/02, 1988.

Устройство относится к электрифицированному железнодорожному транспорту и предназначено для регулирования напряжения на шинах тяговых подстанций.

Цель изобретения — повышение надежности и экономичности регулирования напряжения на шинах тяговой подстанции. С этой целью в известное устройство, содержащее блок измерения напряжения контактной сети, блок определения уровня напряжения на тяговой подстанции «и блок формирования команд управления вводит. ся дополнительного датчик тока и блок прогнозирования напряжения. Благодаря этому достигается улучшение режима напряжения в тяговой сети за счет предсказания возможных значений тока тяговой . подстанции и ее напряжения и, в зависимости от этого, локальное регулирование напряжения на шинах тяговой подстанции.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 представлена отруктурная схема блока прогнозирования

„„Я2„„1815733 А1 (я)ю Н 02 J 3/12; В 60 М 3/02 (54) УСТРОЙСТВО ЛОКАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ШИНАХ ТЯГО В ОЙ П ОДСТАН ЦИ И (57) Сущность изобретения: устройство содержит датчик напряжения на шинах тяговой подстанции, датчик тягового тока подстанции, блок прогнозирования напряжения, блок сравнения и блок формирования команд управления устройствами регулирования напряжением. 5 ил. напряжения; на фиг. 3 — вариант выполнения и функциональная схема блоков управления и сравнения; на фиг. 4 — схема алгоритма работы блока прогнозирования; на фиг. 5 представлен пример управляющего слова.

Устройство содержит датчик напряжения 1, установленный на шинах тяговой подстанции, датчик тока 2, измеряющий ток подстанции, блок локального прогнозирования напряжения 3, блок сравнения 4 и блок управления 5, подключенный выводами к устройствам управления напряжением (на фигуре 1 не показаны). Блок прогнозирования напряжения 3 состоит, в свою очередь, из блока памяти 9, блока ввода информации 6, блока прогнозирования изменения тока и напряжения и расчета управляющего воздействия 7, генератора тактовых импульсов (ГТИ) 8.

Устройство работает следующим образом. По первому тактовому импульсу ГТИ 8 блок ввода информации 6 осуществляет

1815733

После планирования значений напря жения и тока по току прогноз осуществляется расчет падения напряжения на тяговой подстанции (8) и таким образом производится проверка правильности прогнозирования напряжения; чем повышается надежность. Затем осуществляется сравнение действительного напряжения на шинах тяговой подстанции с напряжением прогноза и, на основании сравнения, формируется управляющее слово, состоящее из восьми байтов, АЛУ в зависимости от знака разности напряжения

DU = Одейств — 0прогн, S(t) = U, (1 — U) Xt-i, 1 где S(t) — взвешенная сумма всех членов ряда (напряжения или тока)

U — параметр сглаживания, 0 = const u

0

n — число членов ряда

Хм — значение предшествующего и-ому члена ряда, после чего арифметико-логическим устройством (АЛУ) 12 (6, 7) осуществляется краткосрочное прогнозирование следующих значений напряжейия и тока. Для прогнозирования значений тока и напряжения используется экспоненциал ьная средняя (3), в которой прогнозная модуль имеет общий вид

Х s(t) = а Л, где X (1) — прогноз, сделанный в момент t на ОО 11 00 00 00 00 DB 05 и единиц времени (шагов) вперед; а1, т — оценка суммы членов ряда S() Фиг, 5. ПРимер УпРавлЯющего слова. (тока или напряжения соответственно).

Блок 7 может быть реализован на функциональном модуле системы КТС Л УС-2

Применение экспоненциальной средней обусловлено простотой реализуемого

К эзл4 51 или по схеме, приведенной в(6, алгоритма вычислений, который. легко орган и раоотает в операционной системе ренизовать на типовом микропроцессоре. ального времени, Генератор тактовых импередачу значений тока и напряжения на шинах тяговой нагрузки с датчиков 1 и 2.

Датчик тока 2 представляет собой, например, компенсированный датчик тока на основе эффекта Холла (4). Датчик напряжения

1 может представлять собой модификацию указанного датчика тока (4), ток в котором задается калиброванным сопротивлением.

Блок ввода информации может быть реализован функциональным модулем КТС ЛИУС2 КС 31.04 (5) или по схеме, приведенной в (6, 7).

Информация в двоичном коде о значениях тока и напряжения заносится в блок памяти 9. В блоке памяти 9 хранятся массивы значений тока и напряжения. По поступлению новых значений тока и напряжения, осуществляется стирание "самых старых" значений напряжения и тока и запись новых значений. Блок памяти может быть реализован на функциональном модуле КТС ЛИУС-2

КС 54.10. (5) или по одной из схем, приведенных в (6, 7), На втором тактовом импульсе ГТИ блок

7 на основе обновленных рядов напряжения и тока осуществляет расчет новых значений суммы всех членов рядов напряжения и тока (сумматор 11) (6, 7 ) реализуется известный алгоритм (3):

50 формирует старший байт (7-ой) управляющего воздействия, характеризующий направление регулирования, При отрицательном 00 напряжение будет повышаться, при положительном DU понижаться. Затем по величине DU определяется вид регулирующего устройства и формируется

6-й байт управляющего слова.

Для этого программно проверятся диапазон регулирования блока автоматического управления напряжением (ШАУН), и если диапазона регулирования ШАУН не хватает, программно формируется, в зависимости от направления регулирования, сигнал на переключение устройства регулирования под нагрузкой (РПН). В случае применения

РПН сначала переключается РПН, а затем осуществляется доводка напряжения устройствами ШАУН. Если же диапазона регулирования ШАУН достаточно, в 6-й байт записывается код регулирования с использованием ШАУН. Остальные байты (с 5-ого по 0-й) представляют значение напряжения из прогнозной модели в 16-й форме, которое должно быть установлено на шинах тяговой подстанции. Работа блока 7 осуществляется по программе, храняшейся в устройстве постоянной памяти ПЗУ (13) (6, 7). В таблице представлены возможные значения двух старших байтов.

На фиг. 5 представлено, в качестве примера, одно из возможных слов управления (в шестнадцатиричной форме).

1815733 пульсов 8 реализуется на модуле КС 31.41 (5) или по схеме (6, 7j, На третьем тактовом импульсе управляющее слово поступает через шину данных в блок сравнения 4, осуществляющий операцию сравнения напряжения на шинах подстанции с напряжением, рассчитанным блоком 7 и в блок формирования команд 5, который в зависимости от сочетания значений.двух старших байтов (7-ro и б-го), формирует команду для ШАУН и РПН. При равенстве напряжений. блок сравнения (компаратор DA) формирует сигнал сброса и цикл работы устройства повторяется.

Таким образом, предложенное ус ство локального регулирования напряжения, использующее прогнозирование изменения тока и напряжения подстанции позволяет более точно регулировать напряжение на шинах тяговой подстанции при изменении тока подстанции и, в силу этого, обеспечивает надежность и экономичность работы устройств автоматического регулирования напряжения (АРН), а также позволяет снизить уравнительные токи в тяговой

5 сети.

Формула изобретения

Устройство. локального регулирования напряжения на шинах тяговой подстанции, 10 содержащее датчик напряжения, блок сравнения, один вход которого подключен к датчику напряжения и блок формирования управляющего воздействия, подключенный к выходу блока сравнения, о т л и ч а ю щ е е15 с я тем,что, с целью. повышения надежности и экономичности регулирования, оно снабжено датчиком тока и блоком прогнозирова. ния напряжения, причем входы блока прогнозирования напряжения подключены

20 к датчикам тока и напряжения, а выход — к блоку сравнения.

1815733

1815733

Начала

Сраднеице прогнп а с текущ. енцк

Unp >UreN

nem

fent

0np+ 0щ, Напряжение

no oicumn

Напрткеиие пони ыть остатоне нет дионисы рее.

АЕИ

Форииродан. Фортродаи. Форт адан. Ф р oprrupa аи. упрабл.спада упр. спада рег. упр. спада рег. упр слодарег

Рег.0 ШАУН: шдцн+тН ШМн Шюци+РПН

Изкеиение напряжения

Йтр = Umeg

ИРШ

Кане@

Ôve.В

Составитель B,Ñåìåí÷óê

Техред M. Моргентал Корректор, С.Патрушева

Редактор

3аказ 1641 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". r,.Óæroðoä, ул.Гагарина, 101 адод исхо ных ьнауенИ V,!

Фортшодоние рядод V,F дрогнозиро ание знаиениа U,F остппачен нет иопагон рег.

АУИ

nem

Unp - Vms