Устройство для моделирования электрических сетей

Устройство для моделирования электрических сетей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 25I948

ИЗОЫРЕтЕНИЯ

Союз Советских

Социалистически»

Респпублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт, свидетельства ¹

Заявлено 22 1.1968 (№ 1212139/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.IX.1969. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 12.11.1970

Кл. 42m<, 7/34

МПК, G 06g

УДК 681.333:371.69 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Е. Г. Аветикова и П. А. Матевосян

Армянский научно-исследовательский институт энергетики

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

ЭНЕРГОСИСТЕМ

В1А = 1А — Qlg

5 или

В!!г = — 1Я + Д!А

b„— b,, ...— b,„ — b b„° ° — ап — квадратная симметричная неособенная матрица — П1 — па пп ь11 01а йп

Яа1 Иаа Иап — квадратная симметричная матрица и-го порядкР с действитель30 Ип1 арпа !пп

Предлагаемое устройство относится к области специализированных математических моделей.

Известны устройства для моделирования электрических сетей энергосистем, содержащие два отрабатьгвающих операционных усилителя с подключенными к:ним через коммутирующие элементы емкостными матрицами.

Однако такие устройства громоздки и не обеспечивают достаточно устойчивой работы. .Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно содержит в цепях между выходной шиной, коммутирующими элементами и элементами емкостных матриц многосекционные делители напряжений и потенциометры, причем параллельно одному из отрабатывающих операционных усилителей включена группа дополнительных конденсаторов с коммутирующими элементами для изменения полярности их подключения.

Это позволяет упростить устройство и уменьшить число конденсаторов, необходимых для построения ем костных м атр иц.

На чертеже приведена электрическая схема модели.

Модель представляет собой емкостной многополюсник с двумя переключающимися усилителями постоянного тока 1 и 2. С помощью усилителей обеспечивается уравновешивание потенциально-нулевых точек модели, которая в уравновешенном состоянии представляет собой аналог уравнений в зависимости от задаваемых напряжений правых частей.

10 В уравнениях (I) и (II)

1А, lg — векторы активных и реактивных составляющих искомых напряжений;

1А, 1R — векторы активных и реактивных составляющих заданных токов;

20 и-ro порядка с действительными коэффициенчами, элементами которой b» являются реактивные составляющие собственных и взаим25

251948 ными коэффициентами, элементами которой

gI являются активные составляющие собственных и взаимных проводимостей.

Таким образом, на модели одновременно реализуется не вся система решаемых уравнений, а одна из двух подсистем (I) или (П), составляющих эту систему.

Возможность реализации обеих подсистем одной и той же моделью обеспечивается видом матрицы коэффициентов исходной системы.

Благодаря этому схема включает только одну матрицу емкостей 3, конденсаторы которой подключены к коммутирующим элементам 4 через ми огосекционные делители напряжения 5, и одну матрицу емкостей 6, конденсаторы которой подключены к коммутирующим элементам 7 через многосекционные делители напряжения 8 и потенциометры 9.

Делители напряжения 5 служат для установления коэффициентов решаемых уравнений

Ь,. и о; . Каждый делитель напряжения имеет и выходов, подключенных к конденсаторам, соответствующим недиагональным элементам одного столбца матрицы В или 6. Потенциометры 9 подключены выходами к конденсаторам, соответствующим диагональным элементам матрицы 6, и служат для моделирования этих коэффициентов.

Суммирующий усилитель 1 подключен с помощью переключающих элементов 10, которыми .могут служить, например, контакты реле, к матрице 8, и, .кроме того, с помощью переключающих элементов 11 — ко входам емкостного инвертирующего усилителя 2. Усилитель 2 выходами:подключен через переключающие элементы 4 и 7 ко входам делителей напряжения 5 и 8 и потенциометрам 9.

Коммутирующие элементы 12 служат для подключения конденсаторов 18 в цепь обратной связи усилителя 2 в прямом или обратном направлении.

Конденсаторы матрицы 6 соединены с конденсаторами 14, которые через переключающие элементы 15 подключены к источникам

ТОКОВ 5AI —. lAn È lR,—.LRn

Уравнения на модели решаются методом групповой итерации, при этом с учетом совпадения коэффициентов блочных матриц, исходная система разбита на две подсистемы (I) и (II) Решение каждой подсистемы (I) и (II), в свою очередь, производится методом итерации по Гауссу-Зейделю. При указанном способе решения и благодаря применению принципа емкостного моделирования для решения исходной системы использовано в схеме только два усилителя постоянного тока, одна емкостная, матрица 8, соответствующая матри10 це В, и одна емкостная матрица 6, соответст вующая матрице G. На модели последовательно на каждом шаге приближенно решается сначала .подсистема (I), затем подсистема (I I); При решении подсистемы (I) в схему модели через переключающие элементы 15 подаются напряжения, соответствующие величинам lAI —.4,, при решении подсистемы II — напряжения, соответствующие величинам Ic р, —. tR„

Выходные напряжения, соответствующие величинам 1л„—. 4, и /р, —. l „, последовательно могут быть получены с шины l,„„. Коэффициенты Ь;j u g решаемых уравнений моделируются с помощью делителей напряжения 5 и 8 и потенциометров 9. При этом емкости всех конденсаторов одинаковы и равны, например, 1 мкф.

Порядок решения на модели определяется последовательностью включения коммутирующих элементов.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования электриче35 ских сетей энергосистем, содержащее два отрабатывающих операционных усилителя с подключенными к ним через коммутирующие элементы емкостными матрицами, отличаюи ееся тем, что, с целью упрощения устройства

40 и уменьшения требуемого для построения емкостных матриц числа конденсаторов, оно содержит в цепях между выходной шиной, коммутирующими элементами и элементами емкостных матриц многосекционные делители

45 напряжений и потенциометры, причем параллельно одному из отрабатывающих операционных усилителей включена группа дополнительных конденсаторов с коммутирующими элементами для изменения полярности их под50 ключения.

251948

«сbba

Составитель Ф. Б. Гунько

Редактор Л. А. Утехина Техред 3. Н. Тараненко Корректор T. А. Абрамовй

Заказ 23/11 Тираж 480 Подписное

1ЛНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва % 35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2