Patent RU-2628752-C1 (RU)
Title: Электронно-управляемый силовой трансформатор (ЭУСТ) для линии электропередачи к потребителю с переменной нагрузкой
Inventor: MENSHIKH OLEG FEDOROVICH
IPC: H02J3/12
Filed: 2016-10-03
Granted: 2017-08-22
Abstract: Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в многосвязных системах автоматического регулирования перераспределением потоков электроэнергии в многозвенных линиях электропередачи. Заявлен электронно-управляемый силовой трансформатор (ЭУСТ) для линий электропередачи к потребителю с переменной нагрузкой, содержащий коммутирующие пары встречно-параллельно соединенных тиристоров, подключенных к вторичной обмотке силового трансформатора, отличающийся тем, что вторичная обмотка выполнена многоотводной, те или иные отводы которой через указанные пары тиристоров коммутируются по отдельности к линии электропередачи через блок измерения тока в последней, изменяющегося с изменением нагрузки у потребителя, выход блока измерения тока в линии электропередачи и вывод от начала линии подключены к системе автоматического регулирования, управляющей работой электронного переключателя блоков включения соответствующей пары тиристоров, число которых равно числу выводов вторичной обмотки силового трансформатора, причем выбор коммутации того или иного вывода вторичной обмотки силового трансформатора к линии электропередачи осуществляется в системе автоматического управления путем сравнения опорного напряжения U O =rI, где r - известное сопротивление линии электропередачи, соответствующего среднестатистическому току I нагрузки R H  потребителя, с текущим значением падающего в линии электропередачи напряжения rI(α), где I(α)=I/α - текущее значение тока нагрузки R H (α)=αR H  потребителя при коэффициенте α текущего разброса величины нагрузки, большего или меньшего единицы; при этом стабилизируемое напряжение в конце линии электропередачи U 2  и напряжение в ее начале U 1 (α) связаны соотношением U 2 =U 1 (α)-rI(α) и напряжение U 2 =αR H I/α=R H I у потребителя поддерживается неизменным с абсолютной погрешностью, не превышающей шага ΔU между напряжениями в смежных эквидистантно распределенных по напряжению выводах вторичной обмотки силового трансформатора. Устройство включает систему автоматического управления ЭУСТ из двух независимых контуров управления, выходные сигналы которых суммируются и результирующий сигнал управления подается на вход аналого-цифрового преобразователя, связанного с дешифратором, N выходов которого из общего числа 2 m >N его выходов подключены соответственно к N блокам включения соответствующих пар силовых тиристоров, причем первый контур управления содержит последовательно соединенные формирователь сигнала rI(α), схему вычитания на первом операционном усилителе между сигналами - опорным 2U O  и текущим rI(α), а второй контур управления включает последовательно соединенные вычитатель, на два входа которого подаются сигналы, пропорциональные значениям U 1 (α) и rI(α), интегратор на втором операционном усилителе, на входы которого подаются сигналы, пропорциональные разности U 1 (α)-rI(α) и U 2 , и двуполярное пороговое устройство - ограничитель по минимуму с порогами ограничения U ПОР ≈(+/-)1,5ΔU, где ΔU - различие напряжений между соседними выводами вторичной обмотки силового трансформатора. Кроме того, каждый из N входящих в систему автоматического управления блок включения тиристорной пары содержит пару оптронов, светодиоды которых включены последовательно с транзистором управления к источнику питания, база транзистора соединена с соответствующим выходом дешифратора, а оптотиристоры оптронов подключены к управляющим электродам силовых тиристоров и двум отдельным источникам питания, используемым для всех N пар оптронов. Технический результат - автоматическое поддержание неизменным напряжения у всех потребителей, связанных с трансформаторной подстанцией раздельными линиями электропередачи, независимо от вариации величин нагрузок у потребителей, а также снижение потерь энергии и обеспечение неискаженной формы синусоидального напряжения сети, поставляемого потребителю. Рассмотренная система авторегулирования может успешно использоваться при построении сети потребителей от одной ТП с перераспределением потоков энергии разным потребителям с варьируемыми нагрузками у них при сохранении стабильными сетевых напряжений. При этом следует использовать лишь один силовой трансформатор с мощностью, обеспечивающей всех потребителей. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.