Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Устройство для получения физической модели





Полной мощности нагрузки

 

Далее описывается устройство [89], предназначенное для получения физической модели полной мощности нагрузки группы электроприемников, имеющих индивидуальные графики ступенчатой формы.

На рис. 4.32 приведена схема устройства, которая содержит 2n (где n – число моделируемых графиков нагрузки индивидуальных ЭП) идентичных каналов 1 – 3, предназначенных для моделирования активной и реактивной составляющих процессов изменения полной мощности нагрузки индивидуальных ЭП, трансформатор 4 и двухполупериодный диодный мост 5.

Каждый канал устройства, например, канал 1, содержит ГПИ 6, РУ 7, наборное поле переключателей 8 – 16, элементы ИЛИ 17 – 19, оптроны 20 – 22, симисторы 23 – 25, сопротивления 26 – 28.

Значения моделируемых токов нагрузки задаются сопротивлениями 26 – 28, которые имеют те же соотношения, что и значения разрядов в двоичном числе: 1:1/2:1/4:1/8 и т.д. В частности, в изображенном на рис. 4.32 примере реализации устройства (а также при дальнейшем рассмотрении алгоритма работы устройства) моделируемые токи нагрузки задаются в каждом канале 1 – 3 тремя сопротивлениями 26 – 28, значения которых соотносятся, как 1:1/2:1/4.

Число сопротивлений 26 – 28 в каждом канале может быть большим и выбирается из соображений допустимой погрешности воспроизведения моделируемых графиков тока (мощности) нагрузки, которая определяется формулой

(4.20)

где p – число сопротивлений 26 – 28 в каждом канале устройства.

U
Z
Z/2
Z/4
м
 

 

Рис. 4.32. Схема устройства для получения физической модели

полной мощности нагрузки

 

Значения токов нагрузки при моделировании удобно представлять двоичными числами, количество разрядов которых равняется p.

Для моделирования активной составляющей полного тока (мощности) нагрузки индивидуального электроприемника в одном канале устройства, например 1, используются активные сопротивления (резисторы), а для моделирования реактивной составляющей тока нагрузки того же ЭП в другом канале в другом канале устройства, например 2, используются реактивные сопротивления (емкости или индуктивности – в зависимости от характера моделируемой нагрузки).

Подготовка устройства к работе заключается в следующем.

1. Выбирается необходимое количество каналов 1 – 3 устройства, равное 2n, где n – число моделируемых графиков нагрузки индивидуальных ЭП.

На рис. 4.33 и 4.34 показан пример подготовки устройства для моделирования процесса изменения мощности нагрузки одного ЭП (n = 1), следовательно, необходимо выбрать два канала, например, 2 и 3.

Канал 2 предназначен для моделирования активной составляющей мощности нагрузки, канал 3 – реактивной, в данном случае индуктивной, составляющей.



Пункты 2 и 3 выполняются так же, как в 4.9.

 

t
t
t
,
T
l
Q
,
I
S
,
I
P
,I
а
р

 

Рис. 4.33. Процессы изменения активной P, реактивной Q и

полной S мощности нагрузки

 

Устройство работает следующим образом.

Генераторы 6 устройства приводят в действие РУ 29 и 30. По выходам распределителей начинает сканировать единичное напряжение, которое, проходя через замкнутые переключатели 37 – 66, элементы ИЛИ 31 – 36 и оптроны, прикладывается к управляющим входам соответствующих симисторов каналов 2 и 3 (на рис.4.42 не показаны).

 


Рис. 4.34. Иллюстрация подготовки к работе коммутационных полей

переключателей каналов 2 и 3 устройства

 

Появляющееся на первом выходе РУ 29 единичное напряжение (рис. 4.34) через замкнутые переключатели 38 и 39 прикладывается к первым входам элементов ИЛИ 32 и 33, которые через оптроны открывают соответствующие симисторы, подключая к источнику питания резисторы с номиналами R и R/2. При этом второй канал устройства 2 начинает потреблять от ИП ток, модуль которого равен (в двоичном коде) 011 (см. рис. 4.33) и имеет активный характер.

Появляющееся на первом выходе РУ 30 единичное напряжение через замкнутый переключатель 52, элемент ИЛИ 34 и оптрон открывает симистор, который подключает к ИП индуктивное соспротивление с номиналом XL/4. При этом третий канал устройства 3 начинает потреблять от ИП ток, модуль которого равен 100 (см. рис. 4.33) и имеет индуктивный характер.

При появлении на вторых выходах РУ 29 и 30 единичного напряжения во втором канале канале 2 коммутируются цепи резисторов R и R/4, а в третьем – индуктивного сопротивления XL/2.

Аналогично работают остальные пары каналов устройства, каждая из которых моделирует токи Iамiи Iрмiи мощность S i-го индивидуального ЭП.

От источника питания устройством потребляется моделируемый полный ток группы ЭП

(4.24)

и их полная мощность

(4.25)

Для любой ступени реального группового графика могут быть определены полный ток и полная мощность нагрузки по следующим формулам

(4.26)

(4.27)

Устройство применимо для моделирования процессов изменения полной мощности (тока) нагрузки, имитации несимметричных режимов трехфазных сетей и т.д.

При использовании устройства совместно с моделью энергосистемы переменного тока могут решаться задачи регулирования напряжения, компенсации реактивной мощности, перетоков мощности, а также исследоваться регрессионные и корреляционные зависимости между физическими величинами узлов и ветвей реальной энергосистемы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В книге рассмотрены проблемы и решены следующие технические задачи:

1. В первой главе описан предмет исследований – резко переменные показатели качества электроэнергии: колебания, выбросы и провалов напряжения. Даны их определения в соответствии с ГОСТ 13109-97, описано влияние на режимы работы электрических сетей и оборудования и указаны методы оптимизации с целью снижения отрицательного влияния.

2. Во второй главе, учитывая случайный характер изменений напряжения в электрических сетях, предлагаются многомерные вероятностно-статистические методы оценки влияния колебаний, выбросов и провалов напряжения на электрооборудование по их размаху и длительности, площади и длительности превышения уровней анализа, а также начальным вероятностным моментам различного порядка.

Такая главе методология исследований позволяет после одократного измерения ДФР параметров контролируемых возмущений напряжения оценить их воздействие на весь парк подключенного к питающей сети ЭО и выбрать мероприятия по оптимизации качества электроэнергии.

3. На основании анализа и обобщения сведений о влиянии резко переменных изменений напряжения (колебаний, выбросов и провалов напряжения) на работоспособность подключенного к питающей сети электрооборудования предложены обобщенные методы дифференцированной оценки влияния на ЭО:

– колебаний напряжения по их размаху и длительности;

– выбросов и провалов напряжения по площади превышения уровней анализа;

– выбросов и провалов напряжения по длительности превышения уровней анализа.

4. На основании анализа и обобщения сведений о влиянии изменяющихся напряжения сети или тока нагрузки на электрооборудование предложен обобщенный метод дифференцированной оценки интегральных характеристик ЭО (например, срока службы) по начальным вероятностным моментам напряжения сети или тока нагрузки.

5. Для реализации предложенных методов оценки влияния питающей сети на ЭО разработаны многомерные статистические анализаторы:

– размаха и длительности колебаний напряжения АКОН-РД;

– площади выбросов и провалов напряжения АВПН-МП;

– длительности выбросов и провалов напряжения АВПН-МД;

– функции моментов случайного процесса САФМ;

– устройство для определения начальных вероятностных моментов любого порядка.

6. В третьей главе выполнен критический анализ известных методов и средств для измерения параметров резко переменных изменений напряжения.

7. Предложен метод автоматического накопления статистики об отказах электрооборудования из-за воздействия помех по сети питания.

Целью метода является оперативное определение исследуемых параметров оценки влияния сети на подключенное ЭО сразу после окончания измерений. Для достижения указанной цели необходимо создание интеллектуальных информационно-измерительных и вычислительных устройств и систем, способных выполнять в реальном масштабе времени:

4) Распознавание из серии возмущений только опасных, имеющих значения параметров больше критических.

5) Подсчет числа опасных возмущений за время контроля.

6) Регистрацию числа опасных возмущений и других актуальных данных.

8. Для реализации метода разработаны:

– регистратор критических выбросов и провалов напряжения, предназначенный для оценки работоспособности элек­троприёмников при существующем качестве напряжения сети;

– устройство для распознавания образов критических выбросов и провалов напряжения и определения суммарного времени отказов электрооборудования;

– параллельный идентификатор критических выбросов и провалов при стационарном и нестационарном напряжении сети.

9. В четвертой главе выполнен критический анализ известных схем имитаторов импульсных напряжений и длительных помех (выбросов и провалов напряжения).

10. Предложен метод автоматизированного определения критических значений характеристик резко переменных изменений напряжения:

– глубины провала;

– амплитуды выброса;

– длительности провала или выброса относительно фиксированного уровня;

– площади провала или выброса относительно фиксированного уровня.

Метод целесообразно применять в том случае, если требуется оперативно получить информацию о критических значениях характеристик длительных помех для нового ЭО или уточнить её для старого.

11. Для реализации метода разработаны мощные имитаторы перерывов питающего напряжения, циклических выбросов и провалов напряжения с заданными параметрами, выбросов, провалов и колебаний напряжения с монотонно изменяющимися параметрами (прямоугольных, ступенчатых, треугольных и трапециевидных изменений напряжения с варьируемыми амплитудой, крутизной, длительностью возмущений и пауз между ними):

– устройство для автоматического измерения напряжения пробоя различного электрооборудования;

– устройство для формирования перерывов

питающего напряжения;

– устройство для формирования одиночных выбросов и провалов напряжения заданной длительности;

– устройство для автоматического определения критической

длительности выбросов и провалов напряжения;

– устройство для моделирования циклических выбросов, провалов и колебаний напряжения с монотонным изменением параметров.

12. Для исследования процесса изменения температуры токоведущих элементов систем электроснабжения с целью их выбора по нагреву на стадии проектирования, а также определения потерь электроэнергии в элементах СЭС и контроля ресурса изоляции трансформаторов, кабелей и другого ЭО были созданы устройства для моделирования полной мощности и тока нагрузки в сетях постоянного и переменного тока.

При моделировании полной мощности нагрузки осуществляется имитация ортогональных составляющих вектора мощности с помощью двух специальных ЦАП, весовые сопротивления двоичных разрядов одного из этих ЦАП имеют активный характер, другого – реактивный.

13. Моделирующие устройства работают в следующих режимах:

1) однократном – в этом случае при запуске вырабатывается единичное изменение параметра;

2) циклическом – в этом случае параметры процессов обычно изменяются монотонно в каждом цикле до определенного максимального значения;

3) по любому другому алгоритму, заложенному в ПЗУ, в том числе по случайному закону (см. [140, 141].

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.