Устройство для управления конденсаторными батареями

 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в устройствах для регулирования мощности коьтенсируюп1их конденсаторных устройств. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности. Цель достигается тем, что в устройство управления конденсаторными батареями , содержащее трансформатор напряжения 2. трансформатор тока 1, соединенный с блоком дифференцирования 5, регулятор 15, N тиристорных ключей 16.1-16.N, комт тирующих N конденсаторных батарей 17 .1-17.Н,вве дены прецизионный выпрямитель 3, уст ройстпо выборки и хранения 4, компаратор 6 нулевых значений производной тока, перемножитель 7, компаратор 8 выделения отрицательного участка мгновенной мощности, суммирующий счетчик 9. генератор импульсов 10, преобразователь кодов 11, кокшаратор 14 нулевых значений тока, умножающий цифроаналоговый преобразователь 13 с функцией хранения цифровой информа ции. Устройство позволяет определять значение реактивной составляющей тока нагрузки за четверть периода питающего напряжения, что значительно повысит быстродействие управления конденсаторными батареями. 3 ил. - (Л

Ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51)4 О 05 F 1 70

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4084869/24-07 (22) 09.07.86 (46) 23.05.88. Бюл. М 19 (75) С.Н.Едемский (53) 621. 316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1103215, кл. G 05 F 1/70, 1982.

Патент ФРГ У 1638444, кл. Н 02 J Э/18, 1967.

Авторское свидетельство СССР

1(1151938, кл. G 05 F 1/70, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОНДЕНСАТОРНЫМИ БАТАРЕЯМИ (57) Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в устройствах для регулирования мощности компенсирующих конденсатор— ных устройств. Цель изобретения повышение быстродействия и точности.

Цель достигается тем, что в устройство управления конденсаторными батареями, содержащее трансформатор напряжения 2. трансформатор тока 1, соединенный с блоком дифференцирования 5, регулятор 15, N тиристорных ключей 16.1 — 16.N, коммутирующих N конденсаторных батарей 17.1-17.N,введены прецизионный выпрямитель Э, устройство выборки и хранения 4, компаратор 6 нулевых значений производной тока, перемножитель 7, компаратор 8 выделения отрицательного участка мгновенной мощности, суммирующий счетчик 9. генератор импульсов 10 ° преобразователь кодов 11, компаратор

14 нулевых значений тока, умножающий цифроаналоговый преобразователь 13 с функцией хранения цифровой информации. Устройство позволяет определять значение реактивной составляющей тока нагрузки за четверть периода питающего напряжения, что значительно повысит быстродействие управления конденсаторными батареями. 3 ил.

1397896

10

30

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в устройствах для регулирования мощности компенсирующих конденсаторных устройств.

Цель изобретения — повьппение быстродействия и точности.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, на фиг. 2 и 3 — временные диаграммь1, поясняющие его работу при активно-индуктивном и активно-емкостном характерах нагрузки соответственно °

Устройство содержит трансформатор

1 тока, трансформатор 2 напряжения, прецизионный выпрямитель 3, устройство 4 выборки и хранения (УВХ), блок

5 дифференцирования, компаратор 6 нулевых значений производной тока, перемножитель 7, компаратор 8 выделения отрицательного участка мгновенной мощности, суммирующий счетчик 9, генератор 10 импульсов, преобразователь 11 кодов, логический элемент

НЕ 12, умножающий цифроаналогбвый преобразователь 13 (ЦАП) с функциЕй хранения цифровой информации, компаратор 14 нулевых значений тока, регулятор 15, тиристорные ключи 16.116,N и конденсаторые батареи 17. 117 N (КБ) .

Устройство работает следующим образом, Сигнал U, с выхода трансформатора

1 тока, пропорциональный току нагрузки i, поступает на вход прецизионного выпрямителя 3, на выходе которого формируется однополярное напряжение

U 3 (фиг. 2). соответствующее мгновенному значению тока нагрузки i° . Это напряжение поступает на информационный вход УВХ 4.

Сигнал с выхода трансформатора 1 тока поступает также на вход блока

5 дифференцирования, с выхода которого производная тока U подается на вход компаратора 6 нулевых значений производной. В момент прохождения производной тока U> через нулевое значение t (фиг. 2) на выходе компаратора 6 формируется короткий импульс Пь, являющийся управляющим сигналом УВХ 4 и командой обнуления сумьп рующего счетчика 9. В момент поступления импульса t на управляющий вхпд УВХ 4 фиксируется значение тока нагрузки U<, равное его амплитуде.

На первый и второй входы перемножителя 7 поступают сигналы с трансформатора 1 тока U, и трансформатора

? напряжения U<, пропорциональные мгновенным значениям тока нагрузки и напряжению сети U. На выходе перемножителя 7 формируется напряжение

U» пропорциональное мгновенной мощности нагрузки P (фиг. 2) . которое затем поступает на вход компаратора

8 выделения отрицательных участков мгновенной мощности. На выходе компаратора 8 формируется импульс передний фронт которого совпадает с началом отрицательного участка мгновенной мощности t<, а задний фро т— с концом этого участка t3 . Импульс

U< поступает на вход управления суммирующего счетчика 9 и с момента времени t < суммирующий счетчик начинает счет импульсов, поступающих от генератора 10 импульсов. На вьмоде счетчика 9 формируется цифровой код, пропорциональный числу импульсов, поступивших на его вход за интервал времени t < — з, и соответствующий сдвигу фаз М между напряжением сети

U и током нагрузки i, Этот цифровой код поступает на преобразователь 11 кодов, построенный иа основе логической программируемой матрицы, на выходе которого формируется цифровой код.

В момент времени t соответствующий заднему фронту импульса U прекращается счет импульсов суммирующим.счетчиком 9 и происходит изменение состояния логического элемента

НЕ 12, на выходе которого появляется сигнал логической "1". Этот сигнал является управляющим для умножающего ЦАП 13. При поступлении этого сигнала на вход управления регистрами умножающего ЦАП 13 происходит пере- ° множение цифрового кода, поступающего с преобразователя 11 кодов, и аналогового сигнала U, поступающего с УВХ 4 на вход опорного напряжения

ЦАП 13 и равного максимальному значению тока нагрузки. Результат перемножения является значением реактивной составляющей тока нагрузки. Цйфровой код, поступивший в ЦАП 13 с выхода преобразователя 11, сохраняется в его регистре до момента следующего перемножения t<, а результат перемножения сохраняется на вьмоде

ЦАП 13 до момента перемножения

1397896 или до момента изменения тока нагрузки.

Дпя получения на выходе ЦАП 13 биполярного сигнала, полярность которого соответствует индуктивному или емкостному характеру реактивной составляющей тока, на старший разряд

ЦАП 13, являющийся знаковым разрядом, подается импульс U g с выхода компаратора 14 нулевых значений тока.При активно-индуктивной нагрузке (фиг.2) в момент перемножения t на знаковый разряд ЦАП 13 подается логическая

" 1", а при активно-емкостном характере нагрузки (фиг. 3) в момент перемножения поступает логический "О".

Выходной сигнал умножающего ЦАП 13 поступает на вход регулятора 15, управляющего тиристорными ключами 16. 116.N, которые осуществляют коммутацию КБ 17 ° 1-17.N.

Использование предлагаемого устройства позволяет определять значение реактивной составляющей тока наг-. рузки за четверть периода питающего напряжения, что позволит повысить быстродействие управления конденсаторными батареями. Кроме того, применение цифрового способа измерения реактивной составляющей тока позволит повысить точность регулирования по сравнению с известными средствами измерения. формула изобретения

Устройство для управления конденсаторными батареями, содержащее трансформатор напряжения, трансформатор тока, соединенный с блоком дифференцирования, регулятор для управления и тиристарными ключами в цепях и конденсаторных батарей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, в него дополнительно введены преци30 выход перемножителя соединен с компаратором выделения отрицательных участков мгновенной мощности, подключенного к шине суммирования суммирующего счетчика, и через логический

З5 элемент НЕ с входом управления регистрами хранения умножающего цифроаналогового преобразователя, генератор импульсов подключен к счетному входу суммирующего счетчика, а выход

40 суммирующего счетчика через преобразователь кодов соединен с входом умножающего цифроаналогового преобразователя, причем старший разряд цифроаналогового преобразователя подключен к выходу компаратора нулевых значений тока, выход цифроаналогового преобразователя соединен с регулятором.

25 эионный выпрямитель, устройство вы" борки и хранения, компаратор нулевых значений производной тока, перемножитель, компаратор выделения отрицательного участка мгновенной мощности, суммирующий счетчик, ген.ратор импульсов, преобразователь кодов, логический элемент НЕ, компаратор нулевьж значений тока, умножающий цифроаналоговый преобразователь с функцией хранения цифровой информации, причем трансформатор тока соединен с входом прецизионного выпрямителя, входом блока дифференцирования, первым входом перемножителя, второй вход которого подключен к трансформатору напряжения, входом компаратора нулевых значений тока, выход прецизионного выпрямителя подключен к информационному входу устройства выборки и хранения, выход которого соединен с шиной опорного напряжения умножающего цифроаналогового преобразователя, выход блока дифференцирования подключен к входу компаратора нулевых значений производной тока, выход которого соединен с шиной обнуления суммирующего счетчика и управляющим входом устройства выборки и хранения;

) 397Hqf)

U (i

V,(u

9Р)

Ug

Ip

Риг Z

139789"

Редактор Е.Папп

Тираж 866

Подписное

Заказ 2270/47

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и,(<)

И (и)

1(Р) Составитель В.Иванов

Т ехред Л.Олийнык Корректор Г.Решетник