автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка способов и технических устройств управления компенсирующими установками

ВЙПМЦЫМП ДЕРЖАВНИЙ ТШ1ЧНИЯ УН1ВЕРСИГЕГ

Па правах рукогшс;' УДК 621.316.72В

НЕ1ЫЙВОДА Василь Цус1йопич

РОЛРСГиМ С!ЮССБ!В ТА ТЕХНМШ Г1ГИСТР01В УЛРАВЛМШ КС.Ш1СУ1ЖЧИ УСТАНОВКА»!

Спо'.Цалыпсть: 05,09.03 - "Електротехн1чнг комплекса

та систвш, включшичи '¿х уиравл!ння та регулюпнляя"

А В Т. О Р Е 4 Й Р А Т диоертацП на эдобуттл наукопого ступени кандидата- тохнхчних наук

Дисертацхею <з рукопис.

Робоза виконана на кафедр! теоретичних основ'електротехн! га електропосгачак'нл Вхниицького державного техн!чного ун!зерс тету.

Науковий кергвакк: кандидат технхчник наук, доцент

Рогальськиа Б.С.

Офхцхйш опоненти: доктор технхчних наук* професор

Зорхн В.Б.

кандидат технхчних Наук, старший ■ науковий сп1зроб1тнйк Рибальченко Ю.Л,

. ПроБ1дна оргшиэащя: виробниче енергетичйв о6"еднання

"Бхнницяеиерго"

Захист ьхдбудеться "/?/" 199-¿'р. о /У годичх

на засхдадах слегцалхзованох Ради К С1.02.01 при Кихзському пел технхчноцу 1нстнтут1, корп,22, ауд.503.

Вхдгуки на реферат в двсх еКзэшлярах, эавхрених печаткою установи, просимо надсилати за адресов: 252050, Кихв-5и, проспе Перемоги, 37, КП1, Вченому секретарю.

3 днеертацхзгэ можна сзнайонИтиея з бхблготец: Кпгвського пол1техшчного шетитуту.

Автореферат ро.-исланий 199-Я''-

Вчений секретар _

спец1алхзозано1 Ради,

кандидат технхчних

хчннх ^ ,

В.З.Прокопенко

A il О Т А Ц I И

î.feTon ufo i po6jTH с досл!дкення та ролробка метод is i пристав пвтомдтичкогэ у.фавл1нич потуклост! .mнденсаторНих батарей 1Ш/ та скнчронних двигун!о /ОН/, спрямооаних на. рацгснальне спо-мсммя елвктричноё enepriï промисловими оСРвКТвыи. .

Для досягчсння поставлвнног йети необидно вир!тити так! тдич1:

1. Розробитй способи i npiicTpoï цен?рол!зопанаго автоматично* *о управления потуячост! КБ з врахувшшяы виисг. енэргосистамй i ¡«тодесу ог.сяиоач1в до компансамН реактивно? потужносг! /КРЦ/ в !оги сере*!/

2. Ризрсбити cnociö та лристр!Я управлЬшя трупов ОД.

3. Роэроб-дти cnocití упрацл!ння bxÍjbhqí' реактивно! потуянсст! ЪР.Т/ споживача' г»а .цсггмогси), групп локальчих рогуЛлтор!'в КБ;

4« Розробити cnociö i пристрой сильного упрозл!н:1я п.'>туянос?! В та СЩ.

5. Розробити матпди назначения устаэок для приптро!э та сисей управления КБ I ОД.

0. Розробити м?тоди сц!нки-е-|октяансст! i точное?! оптймяль-юго угравлЫгМ .-гомпснсуочими устаноркаяи /¡{У/.

Автор захицзе такт оензвт положения;

1. СлоосЗи та TBXHÍ4HÍ пристро! цонтралЬчоврло'ро автоматично-

0 управлЬмя КБ э врахувглням г,(мог еноргоснстзми- для спеживання il з П коре*i та inTopecia спежиаача /мЬйьум в грат 9лектр;)внер~ ft в його море*i/.

2. СпссИ управлЫпя ;Ü3 допоыогоо групп локальних регуля-upfa, як! пё/.гри^пть о-.тнмальниИ потокороэпод!л-РЛ u i.«,>okí спо-ицача при знЗвэпрчсне;! вимор внергосиегоми до спожквонш» Pli э ïï

3. Cnccicí управления rpyncn ОД, яки à оснований на оизначеш зчаткових значень потопеctí кожного нраи-оочогс а доний моиенг

1 /за умови aininj'(.y втрат в ОД i жтуячих i'x я1н\ях/ s настугмим «значениям оптимальнее добавок при невиконанн! вшог еноргосисте-! до BPH на ввод! споживача.

4. CnociS сгЛльного уприпгЫня ОД Í КЬ, лкМ эабегшечуе м+н!ц}'м ■par при генеруванн! P.ÎI р1энор1да|йми даерелачи, та.передач! И по споживача при виконанн! вимор енергосйстёмй до БР11.

5. 1&тод виэначоння оптимальних уставок для при«тро1в, вегп-

нсвлених на вводах глдприемства та окремих вузд1в електрично! мереж: споживача.

6. Структура;! схеми технхчиих пристрохв, як! реалтзують зш понованх способи',. алгоритми г программ управлЫня 1£У та пристрси

7, {¿етоди оц1нки ефективносгх та точносгх оптимального улрг лIчяк ЙУ. /за умови мхн|муму втрат/ з врахуванням даскретност1 уг равняемой величини.

ЭАГАЛША ХЛРАКГЕРЛСШКА РОБОТИ

Акутальн1сть теми. Компенсацхя реактишю1 потужнос^х /КРЦ/ в одним хз ражливих шляхх:б економН i гидви^ення якосх1 електро-енергхх. Для досягненчя наЯбгльшого ефекту в1д {{РП в електричних ыерзжах енергосистеы та п!дприемств крхы дмерел реактивно! потуг ност1 /ДРЛ/ 1 штод1в опаим1зац11 хх розмхцення в мерек! не манш в&таиво ыати ефективнх сноооби та технхчн1 пристро! управлхння н Заетосуваннн неуправляема ДРЛ призводить до эбхльшення втрат в мережах в1дпов1дмо, рхчних затрат виробниптва.

Необх1дн|сть & автомагичноцу регулюьаннх ¡ютужностх ДРЛ обу> мовлене нерханомхрн1стю доо'ового графхка спсжийачхв та ^нуючои системой розрахунк1в М1ж спожииачеы та енергосистемою за спожиаш РЧ i енвргН ¡э мер еж енергосистёмл в характер!« добовх режим;! I: активних навантажекь, Необххдно такок враховути хнтерес споживачг який виявляоться в досигнешЦ мхн^ку втрат електроенергтх ь Й01 цережах. 1ануюч1 пристро'1 управляя не дозволяо-.'ь в повнхй Ы1р1 поеднати ви.\!0ги енергосистеми 1 щтереси спокивача. Необххдно ъ\} эначити, чо на Укращх хцдсутн! гпдириеметва но розробщ та виго-товленню пристрохв упрашшшя потузскоеп НУ.

Таким чином, заедания розрсбки спосоСнь та технхчних пристрс £в оптимального улраллхння потулностх ДРи е дуже актуальним.

Методи дослхдг.еннп, Лри вирхше'Й поставлеиних задач викорис-таш принциии системного гпдходу, елеыенти теорГ: автоматичного управл1ння та регулавання, кодуьання та.передач! шформашх, не л нхйного та цхлочислового. програмування.

Наукова новизна. Ь дисертацхймхй робоп отриманх так1 науко! результат»:

I. Роз;:облено спосхб централ1зованного автоматичного управления потужнхстш КБ за крите^ем

ОгЙ, / Ос' - реакгивне навантя деннл /-го приедиання ; /?/ - активний огпр с -гс лрисдлалня/,

який забезпечуе вимоги енергосистени доиложивання РП з ïï мереж! та MitibyM втрат електроенергГх а мереж! споживача.

Роэрсблэно алгоритм i пристрМ, якi реал!зують даний cnocíó.

2. Розроблено cuoctö ЦЕНТрал!эовш1ного автоматичного управ-JiiiiHH потужнiг.тя ЦБ -за критэр1ем (2'0¿ O^-gt 0?,?)-R¿ IQc.f -потуян{сть f-I cemjfï КБ, яка ввшкнена або ьимкнена в ¿ -му гфи» еднавд{/, яки Я звдовольняе вииогам энергосистем« до споживаняя РЛ a ïï мереж i та забезпь «ye м!нНум .втрат елсктроенерЛ! в. мереж! споживача.

Розробяен! алгоритм i пристр!й, ¡qo реал!эуить даний cnocítí,

3. Розроблено enoeiö ценграл!зо0шшго автоматичного управ-л!ння гтотужн!стэ КБ за критср!ем контроля ептимальноет! потонорсс«* под!лу РП в ус ix вуялах та рек и чах електрослсшт'ьння ú(p¿ - /vW

/ 0<р. ~ фактичие значения ВРП на взодг ¿-го вузла, Q:¿ - оптимально значения РП /устанки/ на звод! ¿ -го вузла, яка визнаиена за умо2Я!П1 мЫЬй'му етрат i о и на г енергосистомм до спсжиоання РЛ з и мереж!.

4. Розроблено сгюс16 упразл!ния за допомогою групп лочалькпй регуляторов иотужн!ст.о ¡СБ, якt забезггечуоть оптилальняй потогсороз-»-поглл "II серед вузл{п ve рек i G<p¿ t значения BPiî на ввод! споживача, я.хкй дор1в;гос зпданому для характериних добсчих pesHMÎs елрктроспо.*иваччл, э прахуванням рхвнл наиругн у вуз л ах i/o pos i спожизача.

Розроблен! алгоритм i пристрдй, як! реал!эують даний гпоолб'.

5. Розроблено слое fб управл{ння групоо ОД аллхои визкачення оптимальних початкових значень реактивно! noiysHocTi кожного праци« шчего в даний момент часу ОД /за умовоо м!н!цу»у сграт э ОД i лячнх ï:< лЬиягУ з подальшям аизначенням оптимальних добавок, всякий раз, коли на ввод! п!дприемства фактичне значения ПРП в!др1э~ нязться в!Д заданяого енергосистемоя.

Розроблеи! алгоритм i пристргЯ, якг реаклхзупть даний enoeid,

6. Розроблено cnoci6 сильного управлтння КБ та ОД за уковоч мп|!муму втрат на генерування РИ р1зно1р1дн1ши. джеролики i передачу ïï по >ie рея i споживача при виконшш впыст енергоеистеми до спожи-вання РП з ïï мереж!. .

'К Розроблено спостб визначення оптимальних уставск для запро-понсваних пристроив унразл!ння потужност! КБ 1 ОД,

6. Розроблен! мотоди оценки ефектипносг! i точност! оптймаль-ного управления IÍB та ОД. •

ЛракгищМ цшшсть роботи. Застосування розроблених способ!в т& технгчних пристрох'в, як1 1х реал1зугать,дозволяють досягти найбпятого ефекту В1Д КРП за рахунок знижслня втрат в ДРЛ, мережах споживс.ч1В I энергосистем п4л виконанш .¿'х виыог до споживаШя РЛ.

Реал!зацгя роботи. Результати роботи впр вгу -.ен! на чотирьох пгдприемс зах Вхнницькох та Хмельницько1 областей. Економ1чкий ефект в!д застосування системи централ1зованого автоматично!"-1 1 диспетчерського управл!ння потужнхстю КБ в електричнхй мерпк! 1зяславського заводу "Пищемшл" складае 50 тыс.крб. за рхк /в цшах 199С року/. Отриманх результати роботи в1дпов1дають вимогам енер-гозбер1гаючо1 пол1тики, якг реалхзуеться в даний час на УкразЕнь

Апробац1я результатов роботи. Основш положения дгсертацхй-но1 роботи допов1делись 1 обгоаоркзвались на: обдастн!й кау ово-технхчн!й конференцхх "11ути повышения эффективности и использован. л тепловой и электрической энергии" /Вхнмиця, 1987/; Ш респуб-л1канськ1й науков~-технхчшй конференцхх /Устройства преобразованш информации для контроля и управления в энергетике" Даркхв, 1988 р, науково-гехниыхй кокференц11 "Эффективность и качество электроснабжения промышленных предприятий" /Мархуполь, 1990 р./ ; технхч-Ц1й конференщ1 "Повышение эффективности и качества элек ?роснабже-ж:я" /Ки1в, 1990 р./; ХГ1 съсН Всесоюзного наукового семшару "Кибернетика электрических систем" /Гомель, 1991 р./; науково-техн1чних конференциях Вхнйицького державного техн1чног.о унхверсите ту /аДЕУ/ та наукових сеш нарах кафедри електропостачання ВДГГУ.

Цуб;лкац11. За темою дисертдцх йно'х роботи опуб/лковано 15 друкован^ робхт.

Структура та обсяг роботи. Дисертац1йна роЗота складаеться г вступу, п"яти роздШв х висновк1в, викладених на ЩЗ сгорхн- ' к ах машинописного тексту, 1лгастрованого рисунками, списку Л1тере.тури / /03 найменувань/ на /У сторшках уа додатку на _ (.горшках.

В першому розд1л! проаяал1зовано зростання розвитку вимог вне] госистеми щодо спокиванн.. РЛ з II мережг, 31домих способхв а ' пристрох'в управлхння ДРЛ та метод1в визначення уставок, сфор^-льо-«ано мету та задачх дослхджеиь. *

В другоцу роздШ на основ1 проведених досл1дкень запропоно-еано чотири способи цеитрал1зоваиого управлхння потужнхст», КБ, як1 забеэпечують м1н1мум втрат в мережI споживача при виконанн1 вимог енергосистеми до споживання РП з и мережх для всхх режим!в хх на-

вантажень. Роэглянуто облает i хх част сування э врлхугинням ха-раггерних особливостеП мереж! споживача i межливйх нестаб!льнйх режтав електроспотнвыня в окре!.«* ву^лах мереж! спожирлча.

Списано ^noci6 управления групою ОД та спЬшниЯ cnoci6 перу-» вання КБ t ОД, як1 дозаолготь дотримэтися вимог енергосистеми до' ВРИ споживач при г>'!н1цум! втрат в джерелах та мережах з лрахуван-ням в1дсутност| пбо вимгаення ДРП в деяких вузлпх, при досягай! ними гранкчних значень генеровоно! РП.

В третьоцу розд:л! викладенс приниивд псбудови та структур«i схеми гехи1чних присгро!в оптимального управлЫня потужиiстю ДРП 1 охремих блоков /автоматичного перемикання,уставок, анал!зу втрат та ¿изначення mícv;h комутаиН, вибору секгД! КБ, узгэдження з датчиками/.

В четвертому роздШ з.агтпсп'онсвано метод виэначенчя уставок для рогрсблених tcxhíwhx пристрохв управл!ння ДРП, я якому вики-* ристовусТься еки!валентне Представления р{знот1Шних ДРП i мереж! споживача. Роэглянуто випаапи, коли в мерож! спогивача е ччльки централiзовarto герован! КБ; т!льки локально керован! КБ;1 т}льки'^Ц; ОД i КБ, керован! централiзовано або не ралхзово.чо i локально.

В потому роздШ роэглянуто пгттання точност/ керування КУ дискретно! дП, якими с КБ t СД, з врахупанням використания для управлЫня ш^рових систем. Запропоновало мегоди оцЫки- е.£ектив-hoctí та точност] оптимального керування ДРП.

О С И О В Н И Й 3 М I С Т Р О Б О Т И

Енергопостачальн! opraiiiaavi i * як В1яомо, регламентуэть спо-живання РП спеживачами електрзенергЛ в перЬди макануцу га н!ч-ного провалу активных навант&жень. В nepioan максимума Тактична ВРИ споживача Qpj не повинна бути б1льш:я> э1д задаНо'1 енергос:'с-темоп Qji ( Qq x é Qy¿ ) , а _ пергоди нхчного провалу, наван-тажень - Офх = . При пьому повинна бути викяючена пероком-пенсасхя РП в мережах спожипач!в' i видача РП в мережу енергос-ис-т^ми в пер!од (пчного провалу i'i акт^рних, навантажонь.

3 точки зору ÍHTcpeciв споживача КРП повинна забезпечувати: виконання вимог енергосистеш та виключення можливих надбавок до тарифу або штрафних санкщЯ; мш1м1зац1ю втрат в Лого мережт; каксимальнз використачня КУ в породи максимума навантажень та по-зап!кового спожипання; виключення збитк1в пгд перекомпенсацП при зпад! навантаження; врахуЕ'^ня рхвня напруг в вузлах та HepittHo-, «ipHocTi графтв електроспоживання.

-б-' .

Лналхэ зх,цо?>ж олособхз упревяшк^иУ покаааи, »ю пони не зхдповтдаготь сфорцульованим воде вкиоглм:

Аналхз сучасних внмог до.КРП та вхдсшх споообхв i пристро'1в /правлхння КУ довволиз обгрунтувати ряд нсаихгспособов та пркстро; ie,. викладених ншче, ^ .

Слое id регулювання аа jcpircepieM Gc * Rt » який повинний на контроле фактичного значения ВРП на вводах глдприемства i окре-МИх вузлхв та aHaitiai валичини втрат в злектричких мережах приед-цань, як! в1дходять й1д головнеi пон;иувально1 пхдетанцг'г /ГШ/ ас головного розподхльчога пункту /ГРИ/ птдприсмства всякий раз, кол* фактична ВРИ Qtp(i) в1дхиляаться вхд значения, заданного енергосис темою для J -го характерного Добоэого режиму ix навантажень Qaj . При цьому се шля КБ Qcl вммкаеться в мереж! того приеднання, дл якого втрати в даний момент наЯб1льш1, а вимикаеться там, де ui втрати найменш!. В даному випадку реалгэуеться така модель управ-лхння: '

- вимкнення секцх1 КБ

(Ш^Щ-J =?** (ti^-ty * & М'0*(Ф /I/

- вимкнення ceKiii i* KB

/г/

В формулах /I/ i /2/: Qk^iJ - .пзтужнхеть КБ, яка ввхмкнена в i -му вуз л! в момент часу / ; - потужнхеть КБ, яка

вахмхнена в ¿.-му вузл: в момент часу тi+A-i /нсля вв1мкнення аО'о вимкнення секгцх Qci /;■ - втрати активно:' потужнос-

Ti в г-цу приеднанн1 за перход часу & i ; - реактивне

нааантакення в ¿'-му приеднакш за пер1од часул^ ; п - кхльк!сть; приедиань, hki вхдходять в1д ГШ або ГРП; ¿6 - перход часу /3-6 хвилин/, гпеля закшчення якого здхйснюеться контроль ВРП на ввод! п!дприемства та реактивних навантажень в мережах' приеднань, анал1а втрат, ввхшшення або вимкнення секцхй КБ /час циклу управлпшя/.

Розроблено алгоритм та пристрхй, що реал1зус даний ciiocifi . р «коцу передбачено; датщ :ш РП на вводах споживача i вуз-л1в ; аадатчкк уставок ; * автоматичний перемикач уставок ; ■ блок квадратор1в ; блок масытабних 1пдсилювач1в ; блек анал1зу втрат та пиэначемня micph комутаихх' ; виконувалып органи. .

Cr!oci6 регулювання за критер1еы jfeQf Qeig *- Qc^j-Hi/i оснований на контрол! фактичних чначень ВРИ на вводах шдприеыства i окрег.шх

пуз л in га амалпт щдасиоиня /збьчыпенчл/ величшш втрат в елект-ричннх прпзднаннях ГЛП /ГРЛ/ при BuiMKiieniii аз о вимк.чоннх сокцН KB кожного разу, кот фактична ВРЛ гПдкиляаться в:д знпченкл, эа-даяого емергоскстетоо.

При jDiKKitdHrti секип ¡Ш в с-и\у вуялi втрат актизпох :о-TjTtiiocTi у »иэлячП! цей иуэсл морежх з!л?!пиатьсл на во нчипу

SA (л/j- (2-а-3 • /з/

а при внчкие'мх - эбгльшаться на величину

При цьому рэалхзусться такл юдг'ль упраэл!ння:

вг'мкнеичя секкп КБ

вимкнемня cetiniT

Аналгз cncoo6iB улравлпшя за критерии

а* %

i (?с\ д t

-O/J/b* а та!{ож пристроУо, що роалхзуоть yi споеоби, показав,

a i'x застэсупання дозволяв досягти MiHihv.ry втрат з деяким на-блгокенням, так як оптимальм1сть потокорозподпу в Mopexi контро-люеты • посеррдмьо.

Спостб управлшня за KpKTepioM контрол?) оптимальное^ not j-корозпод}лу Pii у вузлах Qcpifai) - Chj дозпсмяв бозпосередньо контролввати оптимальность лстокорозподхлу. Din грунтуоться на визначенн1 оптимальних /за м1нп.умом втрат/ значень ВРИ на вводах очремих вуэл(|э'для J - го характерного» добового режиму /оп-

тимальних уставок/ та здМсненн! контроля фактичних значень ВРГ1 на вводах окремих вузл{п Qcpi(hi) галяхо>- пор1вняння ix оптималь-ними уставкам

Cbt у

. При наявнсстi в{дхиле"чя фактичного значения Bifl оптимального в одному або -дек^ьчох вузлах проводиться s6iльшення або зменсечня потужност{ КБ з них вузлах.-В дпному вип (дку реал{зуеться така модель управлЬшя:

a ycix еузлах глсля зд1йснецмя циклу упрагдання повинна ви-конуоагись умова оптимально Ti погок&розлодглу PI1 в мераяа сложи-в&ча: "

ОфМ* Q*J t . . . ' /У;

або лотужшсть ввхмкнених секций КБ повинна бути такого зна.-чешш, при якому виконуеться умова /7/

. Q4^Ai)--ÛMl(ih(QcpJMhQ^jj. ы

Для визначення оптимального значения Q^îj викорттовуеть-•ся -ака математична модель*

розпид:лення bPU, задано» енергосистемою, М1ж окремими вуз-лами мереж1 споживача логшен в1дпоахдати мЫхцуму втрат активно! лотужност1 у bcîx режимах електроспоживання:

за умови дотриыання б. 1ансу ВРЛ на звод: опоживача

■ -О-/, . ло/

та технхчних обмежень /7/ або /О/.

В форьулах /9/ "о. /10/: Q$J - задане енергосистемою значения ЕРЛ для J -го режиму i ¿fi ~ загальнх втрати активно? по-тужност1 в мережх сложивача ; Rst - екв1валентний onip мережх / -го лриеднання ; 2/hj - номшальна або середня фактична напруга Mepe«i ¿-то лриеднання; fi - к1льк1сть приеднань.

Оскхльки цхльова {ункщя /9/ нелщйка та задана в а:.,л Очному виглядх, а обмеження /1Л/ задано у виглядi piaHocTi, то для розв"я' "'лия поставлено! задач! доцхльно застопувати метод невизна-чених шожник!в Яагранжа..Функшя Лаграгаса для даного випадку мае' вигляд:

faj-itOv). /и/'

Sa умови ~0 та ^/ôA ~ О дгетанамо

^ /г.;/

де j) - невизна»:ений множь.;к Лагранжа

Алглритм, мо 1Ю'1."Л:)уо лячиЯ епосЬ корува ы, порсъоччл-; мок-Л'!п! сть - корегуваччя оптимальиих значим., п перIод« неспбш их режим!в спз*хвн!!ня в одному або док!лькох вузлах, коли фактичпа • ВРИ вузла стао мск/иои в 1л оптимально? (О(ре О) при вимя-чечих у<Мх се>а!..х 1С, л також, коли в одному або дек! ^кох вузлпч |<акгичнл ВРИ спкнилась б1льшс вщ оптимв ■> ;г мо значения /уставки/ при впршгених в них вузлах ус!х 1екш:Ч Ко {Оф^Л ¿)>йэу } , тоб--То коли обмеяення П/ не пиконуедься.

Для пих суп л I в оптимально значения ВРИ /устав ки/ при!!|.'л*отьоя р!вни!'!! хх фач^иччим рвактивним И1пантаяе1шлм 0<р1 !

прозолнться короктузачня рэзпод!лу О у мьт. вузламн мере.гЛ з . врахуваниям умлв елехтрспэсгачанчл. якг эмшклися.

Корегувамня викоиувться шлчхом умовного зб!льшекня /при Оф^и^&у / змстаення /при 0.% / опору ВХ1ДНЯХ

в дан! вуз'ли , в яких не виконуеться умов а /<'/, до з..ачонь< при яких в и! вуз.|И р6зпод1Л.тотьсл ВРЯ /оитималыи уставки/,як! * дор!вноч>ть ¡акглчним наиангтжоиня:.!.

В основу {терошР.ного пронесу !.ри виэначепн1 сюр!в вх!дних в!ток, в яких не виконуоться умова /7/. при переход! В1, т-1 до ! +1-1 Ггерал!? поклапечий принцип на^плих зтрат активно? ю-тужИост!. Значения опору вх!ди ? в!тки в кожнтй наступи!Я !те-ран!? зиэначас ьел з виражу: -

де Яз1т - о 5р /-? вI гки при /я-Л !терац!? ;

тичне реактивпе навантаження ¿-л вх!дно? вЁткй / г-го вузла/ ;

Оэу'т ~ оптимальна ВРЛ, розпод!леча в ¿'-у вх!дчу п^псу /вузп'/ при т -1 !тера:'!?.

!стотн1 В1Дм!нност! даного споообу полягамть в тому, гцо в ус!х • чкливих режимах електроепоживания, вклччалчи пертоди неста-бгльно? роботи облз~чання охремих иех!» Лильншь/, забезпечустьсл виконамня вимог енергосистеми до спсж;:вання РЛ з ?? мереж! та оптимальней розпод1Л /за умов» м!н!цуцу вттт/ в мереж: спживача.

Запропоновано б1льш доксконали:! спосхб управлхння за критер!-ем контролю оптимальност! потолороэпод!лення у вузлах «

Збер!гаичи вс! переваги попереднього, ви.сористовуе бйдьш досконалиП мето;-, корегування оптимаг.ы.лЭс значень ВРИ /оптимальних добавок/ окремих вузл!в у випадках: нестаб!льних режим!в /нешпеонання умопи

■tO-

/</ ; и1дсутност! и детой вуэлах 1Ш або заосо'пз ¿шраалшня ниш. Для цього вводиться ознака Д' иьяшюст! № //V -1/ ибо В1дсут-посгг /чи неуправляемое^/ КБ /^ «0/ в ¿'-(.у вузлх. При цьому реалхэуеться т та модель управлшня:

(р;=й)=> йэу -Qtpc (ti)y

(рс = J) /15/

Для визначення оптимальних эначень Qty' зд1йенмет ся mihi-шзщця фучкц11 втрат В1Д предач1 РП по мереяи споживача з враху-

вахням дотримання умови батнеу на ввод! спокивача: ' „ ' ■

± (L -- ^[Qcp: Н-р; Q*i Ш] = 4 •

^ • Викорийтовуючи функцгю Лагранжа i умови та

дхстанемо:

> /17/

^ШМ^Ц-ОД/Ёк-й/ь) Ла/

Форцули /17/ та /18/ дозволяють визна-шти оптимальн1 значения за одну iTu рацш i добре прис'осованх для використання в пифрових системах управлхння.

Bei запропонован1 вице сп^соби управлхння та пристрог здхйсню ють центрсл!зоване управлхння КБ. Для ix реал1зац11 необххднх лх-HÜ зв"язку. '

• Запропоновано cnooi6 децентрал!зованого управлшня ВРП споживача за допомогою групи спещальних локальних регуляторхв /рис.2/ Bih колягад у визначенш оптимальних значень ВРЛ /оптимальних уставок/ для окремих вузлгв i характерних добових рекимхв. Ui значения у виглядх уставог вводяться в рег\'Лятори. В функцхх' регулятор i в входить: перемикання цих уставок у вшювц1н:ст1 ai змхною добового режиму ; шдтриманчя фактичного значения ВРИ вузла, piB-ного уставц1

та рхвня налруги у вузл1 в допус-

тимих межах.

Для визначення оптимальних значень BPil вузлхв Lhcj викорис-говуеться математична модель /16/р s. 1Й замхеть фактичного значения

РП, що споживаетъс.ч у иу'злах Оф1 (¿¿) , вмкодостовуються розра-

хунксвх значения роакти^шк навантакено вузлхв для^ -го режиму

активни* навонтажень еиергосистеми ¿¿р •

Розв"язком датах;Ьадач1 е вирази

&•)/(?-, /и/

Я ^Щ^О^Щ^»). т

Для 'гльш ефективнога використання ло>.альних регулнтор1в в його структурной схемг передбачена можливгсть встановлення о^юхч. 13 рекиглв управлЬщя:

I/ тхльки за РП /гпдтришлня р1вня напруги виконуеться РШ трансформатора/, при цьолу здхйснюеться модель управлхння:

Ы)>&;/) ^ ¿) Он; (¿)* Сс,

2/ т1льки за напругоо /р.. л вуэл1в з жорсткими вимогагл до р!вня напруги/, при ньоцу здхйснгаеться модель управлшня:

3/ за напругоо з корекщел РП /при знаходжен! р!вня напруг;; в допустимих межах/, при цьс:^у здхйснюеться модель управляя:

Uq>¿ ¿/■г>1Л д£>п | л „

' • Л(кЫУШ№

/23/

¿((р; ({)> ¿/та*, до* ^

, УОмМ^Ш-Ос;

(г/**.?». и(%(А

На багатьох пхдприемствах застосовуоться /згхдно технологи х-'' потужнх високовольт!« ОД, ная^ а ¡,^тужн1сть яких достатня для кг,м-пен^ацН 1ндуктивно!'э навантаження гпг„лриемства. Розроблений счкехб та пристрМ управлхння групою таких ОД. Суть способу полягае в го^у

- 1Z -

що для йодного / -го характерного добоаого рожпху пгзча'плть пих£ дячп .? мш{муму втрат о СД на ливлячих ix ;iinbix, v лг-альи} ;ro-чаткгв! эначёиня РП, щп генеруг.ться кгжч;:-' СД /усranт/ , ni ля комтрояюить флкгичне значения РП, г;о спчлипасгься на nnr "i nir лрисмства Ор(й1) i при наяэност! в!л1:ияеимя фактичного значения' в!д заданат енергосистсмою Qtj виэначаэть сптчмальн! для

гссяного СД, шх&яячи з,Minify втрат в ОД та хивлячих ix л!н!ях.

1 .'¿атемагячна модель для г/.значсчня огпималъшх псч&тхсвих эначеиь /уставск/ Q& мае виг:: яд:

I ^(р'а)^Щ- " V

ле - оптимальна п!дсумкова потужн1сть, я^- дсц!"ьно сд -щ

пяти в!д групп СД для компенсацН /днп.форм. /; Q;, 6t - кое$1ц счт',1 апрОксимац}: втрат в с -гу СД ; С, - каеф!ц1ент що характеризуя страги в ninii живлення i-гс СД ; /V - ознака етачу / -го СД /р. =0 - ви«киений, р, «I -

Засгосувавши метод нввизначеннх кноячик{в .¿аграя«;.'», отри/лям

г. _ fo, "Р» Pi*Ot

l(t?-£)/(2(a<<C;))t при pt-J /25/

^¿(pi/Jfrtc* '

Чагочатичиа модель для плзнт ^ня опткмальшпс добавок л Ocl fa

й Р= а-А ±&-р, i Ш О)* А ¿&V/

■ •/ ' .•/ . г г /27/

HhQ^iyQ,^ ^ ¿ад

Застосувашли метод невизиачених ннояжпмв Лагранда, знаходт*

Алгоритм, який роал1зуо даний cnoci6 управлшня, передбачап

i ргорче чиэначення початковкх уставок при змш{ добового режиму, it-¡рянгпжень енергосистеми, кйькост! працотчих ОД./за технолог!ч-

ними або 1ншими причинами/, а такок коли деяк1 СД досягають граничного значении генерованох РП за умозою нагр!ву, тодх його ознан> стану 'Д надагчть нудьовсго значения I визначаптьсн нов{ пачат«с-в1 уставки I при необх1дност1 опткшдып дооавки

Розроблено споо1.5 сильного керуваннн К/3 х СД, в яки/5 додаг-ково введена ознака улраёлг-мосп , яка пркймае значения, р1вне нулю, коли потужнхсть КЗ ^оскгла свое'! номшальнох потужнос-Т1 . , або потужн1егь СД спгае граничного значен..л г~нерова-Н"1 РП Оу.9: / за.умови допустимого нагрхву/.

Для 'визначення початкових уставок зд!йенюеться митлзашн втрат в дде">елах/СД х ¡СБ/, кивлячих хх лпия: I в рештх мережх. споживача з врахуаанням умови б'лансу на ввод1 споживача та уу \ш балансу генерування потужносп СД I КБ:

+ и-к) • ' Ы«3

>ег%Щ 'Щ фН) - ^

т /30/

■ЩРзШз(^Уй^-Щ^-Ч)]- .

- ¿А' Ь)^*} --

1-1

де Оду та - пхдсумковх потужност1 СД I КБ, як1 доцхльно

використовувати для КРП в у-»•«у характерному добовоьу режим1 форм.41,43/; - питом1 втратн актинно1 потужчост! в д -Л ¿СБ ;

Сд - коефппент, яяий характеризуе втрати в лхнх1 я вленняу -г вузла.

Розв"язком системи р1внянь /30/ с вирази:

— 1А-

Ц Яншо Рс =0 и £ =1,

р-*1 ■ // £ /31/

а«що р< =1 и £ - С,

/Ъг А::

/Э2/

Оф

О.янщо' р3=0 И = 1 у

^РЛНШМгО^Л'Ш^Ф-^ /2А/

В робсН привп".ена матемятичнч модель виэнпченчя оптимальних добавок для кожного ОД I кожно: Ш в пронес! управт шя. В результат! , шГ'лзаччя систем! р}внямь за дсиомзгоч метэду непиэначених множни.к{п '^агралжа одерхаш вираэи для - •значо'шя пеличини ¿¿РЖ((], А(I) < Ям ' А? • Одержан! формул» для внзнач чип п!дсум-ковгх потукностоИ ! Око] , як! дсиЬчьчо викорястосвати

7

для КРМ.

т3 писпртаг!1Пн!п ргбот1 т.чкож розглянут1 питания омЫки ефек-тиьчост! та точност! оптимального упраелшчя 1<У.

В И СИ 3 В к и

Загальним п!дсумком дисертахНЯно! роботи с роэробка кчмпдек-су способ!в, алгоритм1в та пристрохв упрагл!ння потужн!стю КУ, як! дозволяоть м!н1м!зувати втрати в метках споживача та викону-ппти пимоги енвргос;:стеми до споживання РГ1 з П мереж!.

-15-

i 1

■ '¿.н'ровадження 'результатов роботи дозволить щдвотцити ефектив~ нхсть КРМ. '. ' . '

Основн! резулььтати роботи:

1. Проведено анал!з гснуючих засобга управлхння НУ та сучас-них вимог енергосистеми доспособ1в та засобхв управяшня КУ,

2. Розроблено способи, алгорйтми та пристрох цонтрал1зованого управлЫня потужнхстю КБ. , ,

3. Розроблено cnociö i алгоритм управления КБ за допомогою групи спецхальних автоматичних регуляторхв, а такоа сам! регулятори, як1 дозволяють П1дтримунатм оптимальний потокорозподхл РП п!д'час характерних добових режим!в електроспоживання, вимоги енергосистеми' до споживашя РП з ü мереж! з врахуванням р!вня напруги у вузлах.

4. Розроблено cnociö, алгоритм та npHCTpifl управлхння потужнхстю групи ОД, як1 забезпечують MiHiwyw втрат в ОД i живлячих ix niHiHX та виконання вимог енергосистеми до споживання РП з ii мереях.

5. Розроблено cnoci6, алгоритм та фистр!!! сп!льного керуван-ня СД та-КБ, як! забезпечують 'м!нгцум втрат в мережах та джерелах при виконанн1 вимог енергосистеми до споживання РЛ. з ü мереж!.

6. Розроблено метод визначення уставок для запропонованих пристро'1в керування КУ.

7. Запропоновано методи ohihkh ефективност! та точност! оптимального керування компенсуачими установками.

За темою дисертацхх опубл!ковани так! роботи:

1. Рогальский B.C., Непейвода B.U. Метод и программа расчета компеноации реактивной мощности в электрических сетях промышленных: предприятий / Информационный листок, Винница: ЩТЙ, 1985. № 85-13.

2. A.c. 1269237 СССР, Ш <?05/-'1/70. Автоматический регулятор конденсаторных батарей / Б.С.Рогальский, В.М.Непейвода, А.Д.Двмов, А.В.Дмитраш/ Открытия. Изобретения. 1986. № 35.

3. A.c. I4I696I, МКИ с?0*5 Р1/70. Автоматический регулятор конденсаторных батарей / Б.С.Рогальский, А.В.Дмитраш, А.Д.Демов // Открытия. Изобретения. I98Ö. № 13.

4. Рогальский Б.С., Демов А.Д., Дштраш A.B.Непейвода В.л., Круковский Е,Ф. Управление входной реактивной мощностью промышленных предприятий с учетом требований энергосистемы и интересов предприятия. В сб."Пути повышения эффективности использования тепловой и электрической энергии". - Винница. 1986*

5. • oranbCKV'il B.C., Дчитрая A. ., НепеЯвода B.M. Оперативный контроль потребления реактивной мощности при управлении компенсирующими установка ми с помощью цифровых автоматических устройств. В сб."Устройство псе'сбраэозонйя информации для контроля и управ-' ления в энергетике". - Харьков, I960. , .

6. Рогальский B.C., Дмитрши.А.В,, НепеЯвсда З.М. Споообы и технически'' средства управления комле исирукгиими устиновками электрических сетях промышленных предприятий. - В сб."Контроль и управление в энергетике". - Киев, 1938.

'7. Рогаль с кий E.G., Дмитраа А. 0., Деков А.Д., Пепейгсда B.Ii. Система автомагического'и диспетчерского урравле шя компенсацией редктииной мощности. Шформационш^ листок о научно-техническом достижении № 88-015. - Винница, ЦНТЙ, I9G8.

8. Рогальский Б.С., Дмгграы A.B., Непейвода В.М. Оптимизация компенсации реактивной новости в сельских электрических сетях. В сб."Проблемы безопасного и надежного элзмтргтснабжения сельхсз-и промпредгхриятий. Экономия электроэнергии". • Севастополь, 1988.

. . 9. Рогальский B.C., Деков А.Д., Дмитрии A.B., Непейвода В.М. Автоматизированная система управления реактивно!! мовдостьи АО" РМ. В сб."Соирс>гуЭ1П«ые средства релейная защити и протлпоаваркйноП автоматики" /каталог спэцэксгюзиции ВДНХ СССР/. - U. г Участок оперативной полигрифии CflO "Ссрзтехэнерго" СССР. 19оЭ.

Ю. Рогальский B.C., Демов А.Д., Иванков B.C., Дмитров; А.8., Нопейвода В.М. У/рявление мощносгьп конденсаторных батарей для потребления с несимадтричними нагрузкам / ЭлектрЬиеханкка. 1989, »7.

П.Рогальскйй B.C., Демов А.Д., ДМтраа A.B., Непейвода B.W., Тележински}"' D.H. Система автоматического и диспетчерского управления конденсатсрщ-Ш установками в электрических сетях прокаленных предприятий / Промышленная энергетика, 1990, .7 'Д.

12. Рогальский B.C., Непейвода В.М. Автоматизация управления компенсирующими установками в электрических сетях промыиценнщс предприятий. В сб."Эффективность и качество электроснабжения промышленных предприятий". - Мариуполь, 1990.

13. Рогальский Б.С., Непейвода В.М. Автоматизация управления компенсиру|9з,11ки установками в электрических сетях промьеляэнних предприятий. - 3 сб."Повиаенке эффективности и качества электроснабжения". - Киев. 1990.

' 14. А.0.1680424 СССР, 05 1/70. Автоматический регуля-

тор конденсаторных батарей-'/ В.С.Рогальск'ий, А.Д.Демов, А.В.Дмит-' раш, В.Н.Витяк, В.М.Непейвода //Открытия, Изобретения. I99T, 39.

15. А.с.1837269 ССС|, ЖИ 05. 1/70. Автоматический регулятор конденсаторных батарей / З.С.Рогальский, А.Д.Демов, В.М.Непе»-вода, В.О.Иванков // Открытия. Изобретения. 1993, 32.

Непейвода В.U. Розробка способов и технических устройств управления' компенсирующими установками. Рукопись. 05.09.03 - "Электротехнические комплексы и систеш, включая их "правление я регулирование". Киевский политехнический институт. Киев, 1995.

В диссертационной работе рассмотрены вопросы разработки комплекса способов и технических устройств управления компенсирующими установками. Проанализированы требования энергосистемы к потребление реактивной мощности из еа сети и промышленных предприятий к компенсации реактивной мощности в их сетях, сформулированы технические требования к срзданиа новых способов il технических средств управления компенсируя чдеми установками.

Проанализированы известные способы и технические устройства управления компенсирута'ми установками и методы определения уставок для устройств управления. В результате проведенных исследований разработаны спэссои и технические устройства централизованного оптимального /по условию микиг^ма потерь/ управления компенсируод'.мм установками и с помо-дь-э локальных регуляторов методы определения уставок для устройств централизованного и локального действия, методы опенки точности и эффективности управления компенсирующими установками.

Bsgiejwoda V.M. Tha developasnt of aethodtf and Ucnikai devices of :ontro!HEig coapensating plants. ¡Jannscript. 03.09.03. "Electrical iiigineering coaplsses and systeas Including their control". Kiev talytechnlcal Institute. Kiev, 1995.

I The dissertation deals eith prohless of dsveloptns a coaplex of lathods and technical devices of controlling coapensat'ng plants. It analyzes the demands of energy systea to the reactive pout ¡onsuaption free its netaork and those of industrial enterpr.Jes to foapensating reactive poster In their netuorks; it also foraulates schnical deaands to the creatlou of neu aethods and technlkal aeans if controlling cospensating plants.'

The kboun aethods and tochnikal devices of controlling coapensatlng plants as well аз the iethods of determining plants for contoi units неге analyzed, fis a result of the researches made there веге developed lethods and technical devices of centralized optimal (On condition of minimal losses) controlling compensating devices and «1th the help of local regulators the aethods of determining plants for the devices of both centralized and local operation, the nethods Of estimating the accuracy and efflclencjof controlling caEpensatlng plants

4

Ключовт слова: Реактивна по[утн1с*.ть, коипонс'1г1я, у!ф.овл1ння, уставки, лехальн! «рогулятори, сисш.» авто?датичи;-.го умрпвлЫнл, е^ективихсть оптимального уярпэчЬшя, точн!оть упртл{кня.