Результат интеллектуальной деятельности: Устройство регулирования напряжения в контролируемой зоне распределительной сети

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к устройствам регулирования напряжения в распределительных сетях переменного тока.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство регулирования напряжения в контролируемой зоне распределительной сети (патент RU на полезную модель №161387, опубл. 20.04.2016, МПК H02J 3/00), содержащее блок измерений, блок оценки состояния сети, блок базы знаний и памяти, блок реализации управляющих воздействий, а также блоки прогнозирования, координации и выработки управляющих воздействий, расположенные на центре питания распределительной сети. Блок реализации управляющих воздействий соединен с питающим трансформатором с регулированием под нагрузкой (РПН) и исполнительными устройствами местных средств регулирования напряжения распределительной сети: управляемых компенсирующих устройств, накопителей энергии, многофункциональных оптимизирующих устройств (при наличии), вольтодобавочных трансформаторов.

Недостатком настоящего технического решения является низкая точность регулирования напряжения и высокие требования к исходным данным вследствие необходимости задания точной расчетной модели сети для оценки состояния и выполнения регулирования на основе расчетного значения напряжения, полученного при оценке состояния и расчете режима.

Технической задачей является повышение точности регулирования напряжения на питающем трансформаторе за счет локального контроля напряжения в точках присоединения потребителей.

Технический результат заключается в повышении качества электрической энергии по установившемуся отклонению напряжения в распределительной сети.

Это достигается тем, что известное устройство регулирования напряжения в контролируемой зоне распределительной сети, включающей питающий трансформатор с регулированием под нагрузкой с присоединенными к нему распределительными подстанциями, содержащее блок измерений, вход которого подключен к шине 0,4 кВ распределительной подстанции, блок памяти, блок прогнозирования изменения напряжения, блок формирования управляющих воздействий, к которому подсоединен блок реализации управляющих воздействий, подключенный к питающему трансформатору с регулированием под нагрузкой, снабжено блоком формирования запросов, выполненным с возможностью определения допустимого диапазона регулирования и контроля соответствия этому диапазону прогнозируемого напряжения, при этом первый выход блока измерений соединен с блоком памяти, к которому подсоединен блок прогнозирования изменения напряжения, подключенный к первому входу блока формирования запросов, второй вход которого подключен ко второму выходу блока измерений, причем блок измерений, блок памяти, блок прогнозирования изменения напряжения и блок формирования запросов выполнены в виде блока контроля и расположены внутри него, вход блока контроля является входом блока измерений, а выход блока контроля, являющийся выходом блока формирования запросов, соединен с блоком формирования управляющих воздействий, при этом к каждой распределительной подстанции подключен такой блок контроля своим входом, а выходом подсоединен к блоку формирования управляющих воздействий, при этом все блоки контроля выполнены идентичными.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено устройство регулирования напряжения в контролируемой зоне распределительной сети.

Устройство регулирования напряжения в контролируемой зоне распределительной сети, включающей питающий трансформатор с регулированием под нагрузкой (РПН) 1 с присоединенными к нему распределительными подстанциями 2, содержит подключенные к распределительным подстанциям 2 блоки контроля 3, выполненные идентичными, каждый из которых содержит внутри блок измерений 4, блок памяти 5, блок прогнозирования изменения напряжения 6 и блок формирования запросов 7. При этом вход блока измерений 4 является также входом блока контроля 3 и подключен к шине 0,4 кВ распределительной подстанции 2. Первый выход блока измерений 4 соединен с блоком памяти 5, к которому подсоединен блок прогнозирования изменения напряжения 6, подключенный к первому входу блока формирования запросов 7, второй вход которого подключен ко второму выходу блока измерений 4. Выход блока формирования запросов 7 является выходом каждого блока контроля 3 и соединен с блоком формирования управляющих воздействий 8, к которому подсоединен блок реализации управляющих воздействий 9, подключенный к питающему трансформатору с регулированием под нагрузкой 1.

Устройство регулирования напряжения в контролируемой зоне распределительной сети работает следующим образом.

Блок контроля 3 на каждой трансформаторной подстанции 2 осуществляет контроль уровня напряжения следующим образом. Блок измерений 4 осуществляет непрерывное измерение действующих значений напряжения основной гармоники прямой последовательности. Измеренные значения передаются в блок памяти 5 и блок формирования запросов 7. Записанные данные в блоке памяти 5 обрабатываются и фильтруются таким образом, чтобы исключить случайные помехи и воздействия от регулирующих устройств. На основе обработанных данных в блоке прогнозирования изменения напряжения 6 выполняется прогнозирование изменения напряжения на 10-минутном и часовом интервалах. По результатам прогнозирования в блоке формирования запросов 7 определяется диапазон регулирования, допустимый для данного узла на период прогноза. Если на прогнозируемом интервале возможен выход напряжения из рекомендуемого диапазона, то в блоке формирования запросов 7 формируется запрос к блоку формирования управляющих воздействий 8 на регулирующее воздействие. Если хотя бы от одного блока контроля 3 приходит запрос на управляющее воздействие к блоку формирования управляющих воздействий 8, блок формирования управляющих воздействий 8 опрашивает остальные блоки контроля. 3, подключенные к другим распределительным подстанциям 2, и формирует оптимальное управляющее воздействие, удовлетворяющее наибольшее количество потребителей. Полученное управляющее воздействие передается в блок реализации управляющих воздействий 9, который непосредственно воздействует на питающий трансформатор с регулированием под нагрузкой 1, выполняющий переключение.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить качество электрической энергии в распределительной сети за счет повышения точности управления переключениями питающего трансформатора с регулированием под нагрузкой путем распределенного контроля уровня напряжения в распределительной сети по установившемуся отклонению напряжения у потребителей, подключенных к распределительным сетям с неоднородной нагрузкой, и выбора управляющего воздействия исходя из фактических, а не расчетных значений напряжения в точках контроля, что обеспечивает оптимизацию режима во всех контролируемых узлах.