СПОСОБ СОГЛАСОВАНИЯ ЧЕТЫРЕХПРОВОДНОЙ НЕСИММЕТРИЧНОЙ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ
METHOD FOR MATCHING ASYMMETRICAL FOUR-WIRE HIGH VOLTAGE POWER TRANSMISSION LINE TO ELECTRICAL LOAD

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании, монтаже, наладке и эксплуатации четырехпроводных линий электропередачи (ЛЭП) высокого напряжения, при передаче электрической энергии по проводам четырехпроводной линии электропередачи от источника питания к потребителю.
Передача электрической энергии среднего класса напряжения осуществляется по воздушным линиям электропередачи четырехпроводного исполнения традиционно протяженностью не более 50 км. Для таких ЛЭП теория длинных линий может быть применена лишь при передаче электроэнергии повышенной частоты. Передача этой энергии обеспечивается четырьмя парами волн электромагнитного поля: четырьмя падающими и четырьмя отраженными [1, 2].
В результате согласования ЛЭП с электрической нагрузкой пропускная способность линий электропередачи повышается за счет исключения отраженных волн электромагнитного поля. Кроме того, уменьшается степень искажения кривых напряжения и тока, увеличивается надежность функционирования электрического оборудования, нормализуется работа релейной защиты, автоматики и связи, улучшается экологическая обстановка в районе эксплуатации ЛЭП и в месте где расположен источник питания электрической энергии.
Известно условие согласованного режима работы однопроводной ЛЭП [2], обусловленное дифференциальным уравнением второго порядка [2-6], на основании которого работает устройство [патент RU 2390924] для согласования однопроводной высоковольтной ЛЭП. Однако, согласование несимметричной четырехпроводной ЛЭП, описываемой математической моделью и характеристическим уравнением восьмого порядка, с электрической нагрузкой не может быть достигнуто в результате реализации одного лишь этого условия [2] из-за специфичности распространения напряжений и токов по четырехпроводной ЛЭП [1].
Известны способы согласования линий связи с нагрузкой [7, патент RU 2381627]. Однако применяемые здесь технические элементы, такие как дифференциальный усилитель, дифференциальные резисторы предназначены для работы в ЛЭП лишь низкого напряжения. Это значит, что специфика реализации способов [7, патент RU 2381627] достаточно своеобразна и неприменима в протяженных линиях электропередачи среднего класса напряжения [ГОСТ Р 54149-2010].
Задача изобретения - формирование способа согласования однородной несимметричной четырехпроводной ЛЭП с электрической нагрузкой.
Технический результат заключается в обеспечении условий согласования для всех линейных проводов и нейтрального провода, однородной несимметричной
четырехпроводной высоковольтной линии электропередачи, с электрической нагрузкой, выполнение которых обеспечит уменьшение потерь электрической энергии, повышение пропускной способности линии, уменьшение степени искажения кривых напряжения и тока.
Технический результат достигается тем, что способ согласования четырехпроводной несимметричной высоковольтной линии электропередачи с электрической нагрузкой, заключающийся в том, что исходная информация о напряжениях, токах и их частоте в линии через устройства сопряжения поступает в процессор, отличающийся тем, что в процессоре проверяются условия согласования четырехпроводной линии электропередачи с электрической нагрузкой для каждого линейного и нейтрального проводов, в результате сравнения действительного (присутствующего в реальном времени на объекте) и эталонного (определенного при помощи специализированной программы) значений сопротивлений нагрузки, напряжений в конце линии или токов, поступающих в нагрузку, формируются управляющие сигналы для корректирующих органов, в качестве которых использованы устройства РПН силовых трансформаторов без симметрирующих устройств, трехфазные или однофазные устройства, генерирующие ток и напряжение, такие как конденсаторные батареи, трехпроводная (без четвертого проводника от нейтрали источника питания и нагрузки) обобщенная нагрузка, имеющая в своем составе понижающий трансформатор, схема соединения первичной и вторичной обмотки которого «треугольник/звезда с выведенным нулевым проводом», фильтры высших гармонических составляющих токов и напряжений, активный фильтр с «плавающими» конденсаторами, выполненный для однопроводной линии.
1
2
3
Сущность изобретения поясняется схемами: на рис. 1 показан алгоритм согласования четырехпроводной несимметричной высоковольтной линии электропередачи (трех линейных и одного нейтрального проводов); на рис. 2 представлен алгоритм работы процессора; на рис. 3 в блоке А выполняются логические операции для однопроводной линии, входящей в состав четырехпроводной несимметричной ЛЭП; на рис. 4 в блоке А выполняются логические операции для следующего корректирующего органа; на рис. 5 показан алгоритм работы процессора по согласованию нейтрального провода N с электрической нагрузкой; на рис. 6 в блоке А выполняются логические операции для нейтрального провода N; на рис. 7 показан алгоритм согласования четырехпроводной несимметричной высоковольтной линии электропередачи            с электрической нагрузкой без применения симметрирующих устройств; на рис.8 показан алгоритм согласования четырехпроводной несимметричной высоковольтной линии электропередачи с электрической нагрузкой с учетом изменения схемы соединения первичной и вторичной обмотки трансформатора корректирующего органа «звезда/звезда» на «треугольник/звезду».
На рисунках показаны:
1 - корректирующий орган (KO1), такой как РПН трансформатора;
2 - трансформатор (Т1) с симметрирующим устройством, питающий несимметричную однородную ЛЭП напряжением 35кВ или меньше четырехпроводного исполнения (источник питания);
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>1</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
3 - устройства сопряжения
, каковыми являются датчики напряжения и тока, спектроанализаторы, частотомеры, установленные в начале ЛЭП напряжением 35 кВ или меньше;
4 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП);
5 - процессор (П);
6 - цифроаналоговый преобразователь (ЦАП);
7 - показывающий или самопишущий прибор (РО);
8 - несимметричная однородная ЛЭП напряжением 35 кВ или меньше четырехпроводного исполнения (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная);
9 - понижающий трансформатор (Т2(4)), с симметрирующим устройством, со схемой соединения первичной и вторичной обмоток: «звезда с выведенным нулевым проводом/звезда с выведенным нулевым проводом», напряжением 10 кВ/0,4 кВ;
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>2</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
10 - устройства сопряжения
, каковыми являются датчики напряжения и тока, спектроанализаторы, частотомеры, установленные на первичной стороне понижающего трансформатора 9 (Т2(4));
11 (Т3), 26 (Т4), 25 (Т5), 31 (Т7) - блоки понижающих трансформаторов, напряжением 220 В/12 В;
12 - корректирующий орган (КО2), такой как РПН понижающего трансформатора напряжением 10 кВ/0,4 кВ;
13 (VD1), 28 (VD2), 27 (VD3), 33 (VD4) - блоки преобразователей напряжений и токов, линейного провода А;
14 - корректирующий орган (КОн.), трехпроводная (без провода от нейтрали источника питания) обобщенная нагрузка;
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>Н</mi><mi>А</mi><mi>Г</mi><mi>Р</mi><mo>.</mo></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
15 - обобщенная электрическая нагрузка
;
16 - корректирующий орган (КОЗ), такой как реакторы и трехфазные или однофазные устройства, генерирующие ток и напряжение, такие как конденсаторные батареи;
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
17 - действительное обобщенное сопротивление нагрузки
понижающего трансформатора 9 (Т2(4));
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
18 - эталонное обобщенное сопротивление нагрузки
понижающего трансформатора 9 (Т2(4));
<mrow><mo stretchy="false">(</mo><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
19 - действительные действующие значения напряжения нагрузки
, понижающего трансформатора 9 (Т2(4));
<mrow><mo stretchy="false">(</mo><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
20 - действительные действующие значения тока нагрузки
, понижающего трансформатора 9 (Т2(4));
21 - специализированная программа для прогнозирования величины основных характеристик электрической энергии в однородной несимметричной линии электропередачи четырехпроводного исполнения (FOUR-WIRE v. 1.00 (1)) для формирования нагрузки понижающего трансформатора 9 (Т2(4)), у которого схема соединения первичной и вторичной обмоток: «звезда с выведенным нулевым проводом/звезда с выведенным нулевым проводом», напряжением 10 кВ/0,4 кВ;
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
22 - эталонные величины токов
понижающего трансформатора 9 (Т2(4));
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
23 - эталонные величины напряжений
, понижающего трансформатора 9 (Т2(4));
1
24 - логический блок (A);
29 - понижающий трансформатор (Т6(3)), схема соединения первичной и вторичной обмоток которого «звезда/звезда с выведенным нулевым проводом», напряжением 10 кВ/0,4 кВ;
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>3</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
30 - устройства сопряжения
, каковыми являются датчики напряжения и тока, спектроанализаторы, частотомеры, установленные на первичной стороне понижающего трансформатора 29 (Т6(3)), схема соединения обмоток которого «звезда/звезда с выведенным нулевым проводом»;
32 - корректирующий орган (КО4), такой как РПН понижающего трансформатора, напряжением 10 кВ/0,4 кВ;
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mi>H</mi></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
34 - обобщенная электрическая нагрузка
корректирующего органа 14 (КОн.);
35 - корректирующий орган (КО5), такой как реакторы и трехфазные или однофазные устройства, генерирующие ток и напряжение, такие как конденсаторные батареи;
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>4</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
36 - устройства сопряжения
, каковыми являются датчики напряжения и тока, спектроанализаторы, частотомеры, установленные в конце четырехпроводной однородной несимметричной ЛЭП напряжением 35 кВ или меньше 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) до точки подключения корректирующего органа 14 (КОн.);
2
37 - логический блок (А) корректирующего органа 14 (КОн.);
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mi>A</mi><mrow><mn>.2</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi><mi>z</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
38 - действительные действующие значения тока нагрузки понижающего трансформатора 29 (Т6(3)), умноженные на коэффициент состояния режима
;
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
39 - действительные действующие значения тока нагрузки
, понижающего трансформатора 29 (Т6(3));
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
40 - действительные действующие значения напряжения нагрузки
понижающего трансформатора 29 (Т6(3));
41 - коэффициент состояния режима ((Kuz=1) или (Kuz=0)), равный единице в случае реализации заданной величины тока и напряжения четырехпроводной нагрузки понижающего трансформатора 9 (Т2(4)), питаемой от несимметричной однородной четырехпроводной линии 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) (рис.1), в противном случае имеет нулевое значение (Kuz=0);
<mrow><mo stretchy="false">(</mo><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi><mi>z</mi><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
42 - эталонные величины токов
, понижающего трансформатора 29 (Т6(3)), умноженные на коэффициент состояния режима 41 ((Kuz=1) или (Kuz=0));
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>А</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi><mi>z</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
43 - эталонные величины напряжений
понижающего трансформатора 29 (Т6(3)), умноженные на коэффициент состояния режима 41 ((Kuz=1) или (Kuz=0));
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mi>H</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
44 - действующие действительные значения напряжения
, которые поступают на показывающий или самопишущий прибор 7 (РО);
<mrow><mo stretchy="false">(</mo><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mi>A</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
45 - действующие действительные значения тока четырехпроводной нагрузки
, которые поступают на показывающий или самопишущий прибор 7 (РО);
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
46 - эталонное обобщенное сопротивление нагрузки
понижающего трансформатора 29 (Т6(3));
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi><mi>z</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
47 - действительные действующие значения напряжения нагрузки
понижающего трансформатора 29 (Т6(3)), умноженные на коэффициент состояния режима;
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>z</mi></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
48 - действительное обобщенное сопротивление нагрузки
понижающего трансформатора 29 (Т6(3));
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>Δ</mi><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mo>=</mo><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi></mrow></msub><mo>−</mo><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
49 - определение разницы по напряжению
;
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>Δ</mi><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder><mo>=</mo><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi></mrow></msub><mo>−</mo><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
50 - определение разницы по сопротивлению
;
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
51 - эталонные величины токов
понижающего трансформатора 29 (Т6(3));
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>А</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
52 - эталонные величины напряжений
понижающего трансформатора 29 (Т6(3));
53 - специализированная программа (FOUR-WIRE v. 1.00 (2)) для прогнозирования величины основных характеристик электрической энергии согласованной однородной несимметричной линии электропередачи четырехпроводного исполнения 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная);
54 - трансформатор (Т1(8)) без симметрирующего устройства, питающий ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная);
55 - понижающий трансформатор (Т2(9)) без симметрирующего устройства, схема соединения первичной и вторичной обмоток которого «звезда с выведенным нулевым проводом/звезда с выведенным нулевым проводом», напряжением 10 кВ/0,4 кВ;
O
<mrow><mn>10</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>2</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
56 - дополнительная ошибка по напряжению (ΔU), определяемая при помощи блока
;
P
<mrow><mn>30</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>3</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
57 - дополнительная ошибка по напряжению (ΔU), определяемая при помощи блока
;
<mrow><mn>10</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>2</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mn>3</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>1</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mn>36</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>4</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mn>30</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>3</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
58 - действительные значения частоты (f), токов и напряжений, определяемых при помощи
;
;
и
;
59 - понижающий трансформатор (Т8(3)), схема соединения первичной и вторичной обмоток которого: «треугольник/звезда с выведенным нулевым проводом», напряжением 10 кВ/0,4 кВ;
60 - корректирующий орган (КО6) в виде фильтров высших гармонических составляющих токов и напряжений, такие как активные фильтры с «плавающими» конденсаторами [8], выполненные для однопроводной линии;
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
61 - действительные действующие значения напряжения в конце нейтрального провода N
;
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
62 - действительные действующие значения тока в конце нейтрального провода N
;
<mrow><mi>N</mi><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
63 - действительное обобщенное сопротивление нейтрального провода
;
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>N</mi><mi>H</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
64 - действующие действительные значения напряжения нейтрального провода N
, которые поступают на показывающий или самопишущий прибор 7 (РО);
65 - действующие действительные значения тока в нейтральном проводе
, которые поступают на показывающий или самопишущий прибор 7 (РО);
3
66 - логический блок (A) алгоритма согласования нейтрального провода N;
67 - специализированная программа (FOUR-WIRE v. 1.00 (3)) для прогнозирования основных характеристик электрической энергии в согласованном нейтральном проводе N, входящем в состав однородной несимметричной линии электропередачи четырехпроводного исполнения 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная);
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
68 - эталонные величины токов нагрузки
в нейтральном проводе N;
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
69 - эталонные величины напряжений нагрузки
в нейтральном проводе N;
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
70 - эталонное обобщенное сопротивление
нейтрального провода N;
N
71 - дополнительная ошибка по напряжению (ΔU) алгоритма согласования нейтрального провода N.
Суть предлагаемой разработки заключается в реализации при помощи технических средств условий согласования линейных и нейтрального проводов, входящих в состав четырехпроводной несимметричной однородной высоковольтной линии электропередачи, с электрической нагрузкой [9], в формировании алгоритма обеспечения и стабилизации согласованного режима работы протяженной четырехпроводной ЛЭП.
Пусть будет необходимо выполнить согласование линейного провода A с электрической нагрузкой. Для линейных проводов B и C алгоритм согласования с электрической нагрузкой будет аналогичным за исключением величин обрабатываемых фазных напряжений, токов, сопротивлений, а также срабатывающих корректирующих органов.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>Н</mi><mi>А</mi><mi>Г</mi><mi>Р</mi><mo>.</mo></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>Н</mi><mi>А</mi><mi>Г</mi><mi>Р</mi><mo>.</mo></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
На рис.1 показан алгоритм согласования четырехпроводной несимметричной высоковольтной линии электропередачи (трех линейных и одного нейтрального проводов). Здесь в качестве объекта согласования использована несимметричная однородная ЛЭП напряжением 35 кВ или меньше четырех проводного исполнения 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная). Также использовано следующее электротехническое оборудование: трансформатор 2 (Т1) - трансформатор с симметрирующим устройством [10], питающий ЛЭП напряжением 35 кВ или меньше 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная); трансформатор с симметрирующим устройством 9 (Т2(4)) и трансформатор 11 (Т3), 26 (Т4), 25 (Т5) - это две различные группы понижающих трансформаторов, которые могут иметь отличные друг от друга номинальные характеристики; блоки преобразователей 13 (VD1), 28 (VD2), 27 (VD3) - преобразователи тока и напряжения представляющие в данном случае обобщенную четырехпроводную электрическую нагрузку 15
. Блоки 9 (Т2(4)), 11 (Т3), 26 (Т4), 25 (Т5), 13 (VD1), 28 (VD2), 27 (VD3) и 15
образуют часть общего блока, полное сопротивление которого в случае реализации заданной величины тока и напряжения четырехпроводной нагрузки понижающего трансформатора 9 (Т2(4)) питаемой от несимметричной однородной четырехпроводной ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная), определяется величиной 18
(рис.1), а в иных случаях - 17
. В данном случае полное сопротивление 18
является эталонной величиной, к которой должно стремиться действительное значение 17
. По достижении эталонной величины 18
начинает работать следующая часть алгоритма.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>Н</mi><mi>А</mi><mi>Г</mi><mi>Р</mi><mo>.</mo></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mi>H</mi></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mi>H</mi></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
Блоки 9 (Т2(4)), 11 (Т3), 26 (Т4), 25 (Т5), 13 (VD1), 28 (VD2), 27 (VD3] и 15
образуют лишь часть общего блока. Трансформатор 9 (Т2(4)) имеет схему соединения «звезда» с выведенным нейтральным проводом для первичной и вторичной обмоток. Другую часть общего блока образуют трансформатор 29 (Т6(3)) обмотки которого соединены по схеме «звезда/звезда с выведенным нулевым проводом», блок понижающих трансформаторов 31 (Т7) напряжением 220 В/12 В, блок преобразователей 33 (VD4) - преобразователи тока и напряжения представляющих в данном случае обобщенную электрическую нагрузку 34
. Блоки 29 (Т6(3)), 31 (Т7), 33 (VD4) и 34
образуют часть общего блока, полное сопротивление которого участвует в согласовании линейных проводов несимметричной однородной четырехпроводной ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная] с электрической нагрузкой.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>А</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>А</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>А</mi><mo>.</mo><mi>Н</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>z</mi></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>А</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>А</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>А</mi><mo>.</mo><mi>Н</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>z</mi></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
Сопротивление согласованной однородной несимметричной четырехпроводной ЛЭП 35 кВ или меньше 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) определяется величинами 46
и 18
, а в иных случаях соответственно - 48
и 17
. В данном случае полные сопротивления 46
и 18
являются эталонными величинами, к которым должны стремиться соответственно действительные значения 48
и 17
в процессе исполнения предлагаемого алгоритма.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>z</mi></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>А</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>А</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>А</mi><mo>.</mo><mi>Н</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>1</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>2</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>3</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>4</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>1</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>2</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>3</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>4</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
Основным блоком работы алгоритма согласования линейных проводов четырехпроводной однородной несимметричной ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) с электрической нагрузкой является процессор 5 (П) (рис.1), где выполняется анализ сведений: о состоянии обобщенного сопротивления нагрузки 17
или 18
(рис.2) понижающего трансформатора 9 (Т2(4)) (рис.1); о состоянии обобщенного сопротивления нагрузки 48
или 46
понижающего трансформатора 29 (Т6(3)). Эти сведения в процессор 5 (П) поступают от устройств сопряжения, каковыми являются датчики тока, напряжения и частоты 3
, 10
, 30
и 36
, где анализируемые характеристики электрической энергии доводятся до величин, воспринимаемых компьютерной техникой. Датчики 3
устанавливаются и используются для сбора сведений о напряжениях и токах в начале исследуемой протяженной четырехпроводной однородной несимметричной ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) с последующей передачей информации на показывающий или самопишущий прибор 7 (РО). Датчики 10
устанавливаются и используются для сбора сведений о напряжениях и токах поступающих на первичную сторону понижающего трансформатора 9 (Т2(4)), схема соединения обмоток которого «звезда с выведенным нулевым проводом/звезда с выведенным нулевым проводом», напряжением 10 кВ/0,4 кВ. Датчики блока 30
устанавливаются и используются для сбора сведений о напряжениях и токах поступающих на первичную сторону понижающего трансформатора 29 (Т6(3)), схема соединения обмоток которого «звезда/звезда с выведенным нулевым проводом», напряжением 10 кВ/0,4 кВ, или поступающих на корректирующий орган 14 (КОн.). Датчики 36
устанавливаются в конце линии электропередачи 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) перед точкой подключения корректирующего органа 14 (КОн.) (подключение блока 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) к блоку трансформатора 29 (Т6(3)), схема соединения обмоток которого, «звезда/звезда с выведенным нулевым проводом»), с последующей передачей информации на показывающий или самопишущий прибор 7 (РО).
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>1</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>2</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>3</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>4</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
В качестве датчиков 3
, 10
, 30
и 36
могут быть использованы трансформаторы напряжения и тока, спектроанализаторы, частотомеры, а также делители напряжения и шунты переменного тока.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>1</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>2</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>3</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>4</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>z</mi></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>А</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>А</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>А</mi><mo>.</mo><mi>Н</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>Н</mi><mi>А</mi><mi>Г</mi><mi>Р</mi><mo>.</mo></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mi>H</mi></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
Аналого-цифровой преобразователь 4 (АЦП) (рис.1) позволяет сформированные в датчиках 3
, 10
, 30
и 36
аналоговые сигналы преобразовать в дискретные. Цифроаналоговый преобразователь 6 (ЦАП) позволяет сформированные в виде дискретных сигналов в процессоре 5 (П) команды корректирующим органам 1 (КО1), 12 (КО2), 14 (КОн.), 16 (КО3), 32 (КО4), 35 (КО5) преобразовать в аналоговые. В данном случае в качестве корректирующих органов 1 (КО1), 12 (КО2) и 32 (КО4) использованы устройства РПН силовых трансформаторов, в качестве блока корректирующего органа 14 (КОн.) выступает трехпроводная (без четвертого проводника от нейтрали источника питания 2 (Т1)) обобщенная нагрузка питаемая от понижающего трансформатора 29 (Т6(3)), схема соединения первичной и вторичной обмоток которого «звезда/звезда с выведенным нулевым проводом». А в качестве корректирующего органа 16 (КО3) и 35 (КО5) используются реакторы и трехфазные или однофазные устройства, генерирующие ток и напряжение, такие как конденсаторные батареи, позволяющее изменять величину действительного полного сопротивления обобщенной нагрузки 17
; 48
путем воздействия на технологический процесс и доводить его до эталонного значения сопротивления 18
; 46
. Эти действия изменяют обобщенную электрическую нагрузку 15
; 34
.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>1</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>2</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
1
Схема алгоритма работы процессора 5 (П) представлена на рис.2. Она иллюстрирует следующее: из 4 (АЦП) в процессор 5 (П) поступают действующие и частотные 58 (f) значения тока 20
, напряжения 19
нагрузки от устройств сопряжения блоков 3
или 10
(рис.1) и (рис.2), затем определяется величина 17
. Определяемые таким образом величины 20
, 19
, 17
подаются в блок 24 (A)
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
Блок 21 (FOUR-WIRE v. 1.00 (1)) на (рис.2) иллюстрирует использование в предлагаемом способе согласования четырехпроводной несимметричной высоковольтной линии электропередачи с электрической нагрузкой специализированной программы для прогнозирования величин основных характеристик электрической энергии в ЛЭП [11] входящей в состав несимметричной электроэнергетической системы. На основании известной частоты 58 (f) при помощи этой программы определяются действующие значения комплексных величин токов и напряжений, постоянные распространения волн электромагнитного поля по линейным проводам четырехпроводной ЛЭП, величины собственных и взаимных волновых сопротивлений. В блоках 22
и 23
формируются величины токов и напряжений, необходимые для питания понижающего трансформатора 9 (Т2(4)) (рис.1) со схемой соединения первичной и вторичной обмоток «звезда с выведенным нулевым проводом/звезда с выведенным нулевым проводом» напряжением 10 кВ/0,4 кВ находящегося в конце четырехпроводного однородной несимметричной ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) после точки подключения корректирующего органа 14 (КОн.) и после точки подключения блока 29 (Т6(3)). Эти токи и напряжения определяются следующим образом [1, 9].
1 случай (для первой постоянной распространения, первая пара волн электромагнитного поля):
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><msub><mi>γ</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>B</mi><msub><mi>γ</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>C</mi><msub><mi>γ</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
где
,
,
- фазные напряжения на клеммах источника питания (начало ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)) от первой пары (условно) волн электромагнитного поля, определяемые по формулам:
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><msub><mo>.</mo><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>B</mi><msub><mo>.</mo><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>C</mi><msub><mo>.</mo><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>А</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>B</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>C</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>A</mi></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>B</mi></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>C</mi></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><msub><mi>γ</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>B</mi><msub><mi>γ</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>C</mi><msub><mi>γ</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
1
,
,
- комплексные значения действующих величин фазных напряжений источника питания четырехпроводной однородной несимметричной ЛЭП, В;
,
,
- эталонные комплексные значения действующих величин фазных напряжений понижающего трансформатора 29 (Т6(3)) (рис.1), В;
,
,
- эталонные фазные напряжения понижающего трансформатора 9 (Т2(4)) (рис.1); γ - постоянная распространения первой пары волн электромагнитного поля; l - протяженность ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) от источника питания линейных проводов A, B и C, которым является 2 (Т1), км;
,
,
- токи, передаваемые от источника питания (начало ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)) от первой пары (условно) волн электромагнитного поля, определяемые по формулам:
или
или
или
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><msub><mo>.</mo><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>B</mi><msub><mo>.</mo><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>C</mi><msub><mo>.</mo><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>N</mi><msub><mo>.</mo><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi></mrow></msub></mrow>
<mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>B</mi></mrow></msub></mrow>
<mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>C</mi></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>A</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>B</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>C</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>N</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>A</mi><mi>B</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>C</mi><mi>A</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>A</mi><mi>N</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>B</mi><mi>N</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>C</mi><mi>N</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>B</mi><mi>C</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub></mrow>
<mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>B</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub></mrow>
<mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>C</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub></mrow>
,
,
,
, - токи от источника питания четырехпроводной однородной несимметричной ЛЭП, А;
,
,
- эталонные токи электрической нагрузки трансформатора 9 (Т2(4)) (рис.1), схема соединения обмоток которого «звезда с выведенным нейтральным проводом/звезда с выведенным нейтральным проводом» (конец линии электропередачи);
,
,
,
- собственные волновые сопротивления от первой пары (условно) волн электромагнитного поля ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная), Ом;
,
,
,
,
,
- взаимные волновые сопротивления от первой пары (условно) волн электромагнитного поля ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная), Ом;
,
,
- эталонные токи электрической нагрузки корректирующего органа 14 (КОн.) или токи электрической нагрузки трансформатора 29 (Т6(3)) (рис.1), А.
2 случай (для второй постоянной распространения, вторая пара волн электромагнитного поля):
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><msub><mi>γ</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>B</mi><msub><mi>γ</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>C</mi><msub><mi>γ</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
где
,
,
- фазные напряжения на клеммах источника питания (начало ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)) от второй пары (условно) волн электромагнитного поля, определяемые по формулам:
2
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><msub><mi>γ</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>B</mi><msub><mi>γ</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>C</mi><msub><mi>γ</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
γ - постоянная распространения второй пары волн электромагнитного поля;
,
,
- токи от источника питания (начало ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)) от второй пары (условно) волн электромагнитного поля, определяемые по формулам:
или
или
или
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>A</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>B</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>C</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>N</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>A</mi><mi>B</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>C</mi><mi>A</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>A</mi><mi>N</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>B</mi><mi>N</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>C</mi><mi>N</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>B</mi><mi>C</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mrow>
,
,
,
- собственные волновые сопротивления от второй пары (условно) волн электромагнитного поля ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная), Ом;
,
,
,
,
,
- взаимные волновые сопротивления от второй пары (условно) волн электромагнитного поля ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная), Ом.
3 случай (для третьей постоянной распространения, третья пара волн электромагнитного поля):
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><msub><mi>γ</mi><mn>3</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>B</mi><msub><mi>γ</mi><mn>3</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>C</mi><msub><mi>γ</mi><mn>3</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
где
,
,
- фазные напряжения на клеммах источника питания (начало ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)) от третьей пары (условно) волн электромагнитного поля, определяемые по формулам:
3
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><msub><mi>γ</mi><mn>3</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>B</mi><msub><mi>γ</mi><mn>3</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>C</mi><msub><mi>γ</mi><mn>3</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
γ - постоянная распространения третьей пары волн электромагнитного поля;
,
,
- токи от источника питания (начало ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)) от третьей пары (условно) волн электромагнитного поля, определяемые по формулам:
или
или
или
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>A</mi><mn>3</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>B</mi><mn>3</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>C</mi><mn>3</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>N</mi><mn>3</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>A</mi><mi>B</mi><mn>3</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>C</mi><mi>A</mi><mn>3</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>A</mi><mi>N</mi><mn>3</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>B</mi><mi>N</mi><mn>3</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>C</mi><mi>N</mi><mn>3</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>B</mi><mi>C</mi><mn>3</mn></mrow></msub></mrow>
,
,
,
- собственные волновые сопротивления от третьей пары (условно) волн электромагнитного поля ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная), Ом;
,
,
,
,
,
- взаимные волновые сопротивления от третьей пары (условно) волн электромагнитного поля ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная), Ом.
4 случай (для четвертой постоянной распространения, четвертая пара волн электромагнитного поля):
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><msub><mi>γ</mi><mn>4</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>B</mi><msub><mi>γ</mi><mn>4</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>C</mi><msub><mi>γ</mi><mn>4</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
где
,
,
- фазные напряжения на клеммах источника питания (начало ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)) от четвертой пары (условно) волн электромагнитного поля, определяемые по формулам:
4
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><msub><mi>γ</mi><mn>4</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>B</mi><msub><mi>γ</mi><mn>4</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>C</mi><msub><mi>γ</mi><mn>4</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
γ - постоянная распространения четвертой пары волн электромагнитного поля;
,
,
- токи от источника питания (начало ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)) от четвертой пары (условно) волн электромагнитного поля, определяемые по формулам:
или
или
или
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>A</mi><mn>4</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>B</mi><mn>4</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>C</mi><mn>4</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>N</mi><mn>4</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>A</mi><mi>B</mi><mn>4</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>C</mi><mi>A</mi><mn>4</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>A</mi><mi>N</mi><mn>4</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>B</mi><mi>N</mi><mn>4</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>C</mi><mi>N</mi><mn>4</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>c</mi><mi>B</mi><mi>C</mi><mn>4</mn></mrow></msub></mrow>
,
,
,
- собственные волновые сопротивления от четвертой пары (условно) волн электромагнитного поля ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная), Ом;
,
,
,
,
,
- взаимные волновые сопротивления от четвертой пары (условно) волн электромагнитного поля ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная), Ом.
Поскольку нагрузка для каждого линейного провода ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) одна, а пар волн электромагнитного поля распространяющихся по каждому линейному проводу четыре, то очевидно, что согласование каждого провода можно выполнить лишь для одной пары волн электромагнитного поля по вышеприведенным формулам: 1 случай (используются математические формулировки) или 2 случай или 3 случай или 4 случай.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
1
Далее определяется эталонное полное сопротивление нагрузки 18
(рис.2), какое оно должно быть для питания понижающего трансформатора 9 (Т2(4)) (рис.1). Полученные результаты отправляются в блок 24 (A).
1
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>5</mn></munderover><mrow><msub><mi>U</mi><mi>A</mi></msub></mrow></mstyle></mrow>
<mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>5</mn></munderover><mrow><msub><mi>Z</mi><mi>A</mi></msub></mrow></mstyle></mrow>
В блоке 24 (A) (рис.3) выполняются логические операции. Здесь выполняется сравнение эталонных значений 18
и 23
с действительными значениями, а именно: 17
, и напряжением 19
, зарегистрированных на первичной стороне понижающего трансформатора 9 (Т2(4)). Здесь же из сопоставления этих величин определяются ошибки по сопротивлению ΔZ1, ΔZ2, ΔZ3 и по напряжению ΔU1, ΔU2, ΔU3. Затем определяются ошибки по току ΔI01-05, ΔI07, ΔI08. При нулевых значениях ошибок по напряжению ошибки по току ΔI06 и ΔI09 отсутствуют, поэтому в их определении нет необходимости. Информация о величинах ΔZ1, ΔZ2, ΔZ3 и ΔU1, ΔU2, ΔU3 поступает в один из девяти блоков с приоритетом 2. Последующее действие описываемого алгоритма заключается в определении ошибок либо по сопротивлению ΔZ04p, ΔZ06p, ΔZ07p, ΔZ08p, ΔZ09p, либо по напряжению ΔU01p, ΔU02p, ΔU03Kp, ΔU05p. Полученные таким образом значения ошибок по напряжению поступают в блок суммы ошибок по напряжению
, а величины ошибок по сопротивлению попадают в блок суммы ошибок по сопротивлению
. Сведения о результатах расчета ошибок поступают в один или несколько блоков корректирующих органов 1 (KO1), 12 (КО2), 16 (КО3) (рис.1).
<mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>5</mn></munderover><mrow><msub><mi>Z</mi><mi>A</mi></msub></mrow></mstyle></mrow>
Здесь (рис.3) в качестве критерия функционирования корректирующих органов избрано несоответствие напряжения на первичной стороне понижающего трансформатора 9 (Т2(4)) (рис.1) или сопротивления нагрузки эталонным величинам. В принципе, в качестве такого критерия можно избрать и несоответствие тока понижающего трансформатора 9 (Т2(4)) эталонной величине. Для этого в блоке
следует собирать ошибки по току, а затем в результате сопоставления эталонного и действительного значений токов в конце ЛЭП сформировать сигнал для корректирующих органов 1 (КО1), 12 (КО2), 16 (КО3) (рис.1).
<mrow><mn>19</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>></mo><mn>23</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mn>17</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>></mo><mn>18</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>5</mn></munderover><mrow><msub><mi>U</mi><mi>A</mi></msub></mrow></mstyle></mrow>
O
В процессе реализации стабилизации заданных величин токов и напряжений понижающего трансформатора 9 (Т2(4)) (рис.1), питаемого от однородной несимметричной ЛЭП напряжением 35 кВ или меньше четырехпроводного исполнения 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная), выяснено (рис.3), что при:
и
ошибка по току не определяется. В этом случае предусмотрено определение дополнительной ошибки по напряжению 56 (ΔU) в виде произведения разницы между 23
и 19
и коэффициента состояния ΔIos1. Затем сведения об этой дополнительной ошибке отправляются в блок
.
1
Блок 24 (A) (рис.3) реализован в среде National Instruments LabVIEW 2009.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>Δ</mi><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder><mo>=</mo><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>Δ</mi><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mo>=</mo><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi></mrow></msub><mo>−</mo><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>А</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
В то же время на рис.2 действительные величины, характеризующие электрическую энергию и присутствующие в реальном времени на объекте 17
и 19
сравниваются с величинами эталонными (рассчитанными при помощи специализированной программы), а именно с 23
и 18
. На основании этого сравнения вычисляется, на сколько они отличны друг от друга, в результате чего получают величины 50
, 49
. Если это отличие не превышает некоторого порогового значения, выбранного с учетом максимальных величин токов и напряжений в нейтральном проводе при несимметрии нагрузки линейных проводов однородной несимметричной ЛЭП напряжением 35кВ или меньше четырехпроводного исполнения 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная), начинает работать следующая часть алгоритма (рис.2).
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>3</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>z</mi></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi><mi>z</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msubsup><mi>A</mi><mrow><mn>.2</mn></mrow><mrow /></msubsup><mo>=</mo><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi><mi>z</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mi>Δ</mi><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder><mo><</mo><mn>200</mn></mrow>
<mrow><mi>Δ</mi><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mo><</mo><mn>200</mn></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>z</mi></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
2
Она работает так. Из аналого-цифрового преобразователя 4 (АЦП), на основании работы датчиков 30
, в процессор 5 (П) поступают значения частоты 58 (f), действующие действительные значения тока 39
, напряжения 40
нагрузки. Затем определяется действительная величина 48
, которая будет отлична от нуля и бесконечности в случае реализации эталонной величины нагрузки понижающего трансформатора 9 (Т2(4)) (рис.1), питаемой от четырехпроводной однородной несимметричной ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) (рис.1). Определяемые таким образом действительные величины 39
, 40
(рис.2) умножаются на коэффициент 41 ((Kuz=1) или (Kuz=0)), в результате чего получаются действующие действительные значения напряжения нагрузки 47
и действующие действительные значения тока нагрузки 38
. Коэффициент 41 ((Kuz=1) или (Kuz=0)) равен единице в случае наличия эталонной величины нагрузки понижающего трансформатора 9 (Т2(4)) (рис.1), питаемой от четырехпроводной однородной несимметричной ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) (рис.1). Данное условие выполнено, когда
и
, а Ku=1 и Kz=1. В ином случае 41 ((Kuz=1) или (Kuz=0)) равен нулю. Полученные таким образом действительные величины совместно с действительной величиной 48
подаются в блок 37 (A).
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
Блок 53 (FOUR-WIRE v. 1.00 (2)) на рис.2 иллюстрирует использование в предлагаемом способе согласования четырехпроводной несимметричной высоковольтной линии электропередачи с электрической нагрузкой специализированной программы для прогнозирования величин основных характеристик электрической энергии в анализируемой однородной ЛЭП [11]. На основании определенной частоты 58 (f) при помощи программы определяются действующие значения комплексных величин токов и напряжений, постоянные распространения волн электромагнитного поля по линейным проводам несимметричной однородной четырехпроводной ЛЭП, величины собственных и взаимных волновых сопротивлений. В блоках 51
и 52
(рис.2) формируются величины эталонных токов и напряжений для питания первичной стороны понижающего трансформатора 29 (Т6(3)) (рис.1). Эти токи и напряжения определяются следующим образом [1, 9].
1 случай (для первой постоянной распространения, первая пара волн электромагнитного поля):
где
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>B</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>C</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow>
,
,
- эталонные фазные напряжения на клеммах электрической нагрузки;
<mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>B</mi><mo>.</mo><mi>H</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow>
<mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>C</mi><mo>.</mo><mi>H</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow>
,
,
- эталонные токи на клеммах электрической нагрузки.
2 случай (для второй постоянной распространения, вторая пара волн электромагнитного поля):
где
3 случай (для третьей постоянной распространения, третья пара волн электромагнитного поля):
где
4 случай (для четвертой постоянной распространения, четвертая пара волн электромагнитного поля):
где
Поскольку нагрузка для каждого линейного провода ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) одна, а пар волн электромагнитного поля распространяющихся по каждому линейному проводу четыре, то очевидно, что согласование каждого провода можно реализовать лишь для какой либо одной пары волн электромагнитного поля по вышеприведенным формулам: 1 случай (используются математические формулировки) или 2 случай или 3 случай или 4 случай.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mn>.1</mn></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msubsup><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow><mrow /></msubsup><mo>=</mo><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi><mi>z</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi><mi>z</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
2
Величины 51
и 52
(рис.2) умножаются на коэффициент 41 ((Kuz=1) или (Kuz=0)), который равен единице в случае достижения эталонной величины тока и напряжения четырехпроводной нагрузки понижающего трансформатора 9 (Т2(4)) (рис.1), запитанного от четырехпроводной однородной несимметричной ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) (рис.1). В противном случае 41 ((Kuz=1) или (Kuz=0)) (рис.2) имеет нулевое значение. В результате чего получаются эталонные действующие значения напряжения 43
и тока 42
. Затем определяется полное эталонное сопротивление нагрузки 46
(рис.2). Полученные величины отправляются в блок 37 (A).
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msubsup><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow><mrow /></msubsup><mo>=</mo><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi><mi>z</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>z</mi></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi><mi>z</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>3</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>5</mn></munderover><mrow><msub><mi>U</mi><mrow><mi>A</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow></mstyle></mrow>
<mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>5</mn></munderover><mrow><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>A</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow></mstyle></mrow>
O
O
O
O
O
O
O
O
O
В блоке 37 (А2) (рис.4) выполняются логические операции. Здесь выполняется сравнение эталонных значений (рассчитанных величин при помощи специализированной программы 53 (FOUR-WIRE v. 1.00 (2))) 46
, 43
с действительным сопротивлением нагрузки 48
и действительным напряжением 47
, то есть с величинами сформированными устройствами сопряжения 30
(рис.1). Здесь же из сопоставления этих величин определяются ошибки по сопротивлению ΔZ1, ΔZ2, ΔZ3 и по напряжению ΔU1, ΔU2, ΔU3. Затем определяются ошибки по току ΔI01-05, ΔI07, ΔI08. При нулевых значениях ошибок по напряжению, ошибки по току ΔI06 и ΔI09 отсутствуют, поэтому в их определении нет необходимости. Информация о величинах ΔZ1, ΔZ2, ΔZ3 и ΔU1, ΔU2, ΔU3 поступает в один из девяти блоков с приоритетом 2. Последующее действие описываемого алгоритма заключается в определении ошибок либо по сопротивлению ΔZ04, ΔZ06, ΔZ07, ΔZ08, ΔZ09, либо по напряжению ΔU01, ΔU02, ΔU03K, ΔU05. Полученные таким образом значения ошибок по напряжению поступают в блок суммы ошибок по напряжению
, а величины ошибок по сопротивлению попадают в блок суммы ошибок по сопротивлению
. Сведения о результатах расчета ошибок поступают в один или несколько блоков корректирующих органов 14 (КОн.), 32 (КО4), 35 (КО5) (рис.1).
<mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>5</mn></munderover><mrow><msub><mi>Z</mi><mrow><mi>A</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow></mstyle></mrow>
На рис.4 в качестве критерия функционирования корректирующих органов избрано несоответствие напряжения нагрузки 29 (Т6(3)) четырехпроводной однородной несимметричной ЛЭП 35 кВ или меньше 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) (рис.1), или сопротивления нагрузки своим эталонным значениям. В принципе, в качестве такого критерия можно избрать и несоответствие тока нагрузки 29 (Т6(3)) (рис.1) своим эталонным значениям. Для этого в блоке
(рис.4) следует собирать ошибки по току, а затем в результате сопоставления эталонного и действительного значений токов на первичной стороне понижающего трансформатора 29 (Т6(3)) сформировать сигнал для корректирующих органов 14 (КОн.), 32 (КО4), 35 (КО5) (рис.1).
В процессе стабилизации заданных величин токов и напряжений понижающего трансформатора 29 (Т6(3)) (рис.1) выяснено (рис.4), что при:
<mrow><mn>47</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi><mi>z</mi></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>></mo><mn>43</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi><mi>z</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mn>48</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>z</mi></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>></mo><mn>46</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msubsup><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi></mrow><mrow /></msubsup><mo>=</mo><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi><mi>z</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>A</mi><mo>.</mo><mi>H</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>A</mi><mn>.1</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><mi>K</mi><mi>u</mi><mi>z</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>5</mn></munderover><mrow><msub><mi>U</mi><mrow><mi>A</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow></mstyle></mrow>
P
и
, ошибка по току не определяется. В этом случае предусмотрено определение дополнительной ошибки по напряжению 57 (ΔU) в виде произведения разницы между 43
и 47
и коэффициента состояния ΔIos1. Затем сведения об этой дополнительной ошибке отправляются в блок
.
2
Блок 37 (A) (рис.4) реализован в среде National Instruments LabVIEW 2009.
Алгоритм согласования нейтрального провода N с электрической нагрузкой отличен от рассмотренного ранее алгоритма согласования линейных проводов A, B и C.
Источником питания нейтрального провода N здесь следует считать нагрузку линейных проводов A, B и C, поскольку именно несимметрия нагрузки трех фаз является причиной появления тока в нейтральном проводе N при условии симметрии источника питания, генерирующего ток и напряжение для линейных проводов A, B и C.
Пусть будет необходимо выполнить согласование нейтрального провода N с электрической нагрузкой.
На (рис.1) показан алгоритм обеспечения и стабилизации согласования нейтрального провода N с электрической нагрузкой, входящего в состав четырехпроводной несимметричной ЛЭП. Здесь в качестве объекта согласования выступает нейтральный провод N, входящий в состав несимметричной однородной ЛЭП напряжением 35 кВ или меньше четырехпроводного исполнения 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная). Кроме того, здесь используется дополнительное электротехническое оборудование, которым является корректирующий орган 60 (КО6), в виде фильтров высших гармонических составляющих токов и напряжений, таких как активный фильтр с «плавающими» конденсаторами [8], выполненный для однопроводной линии и позволяющий формировать нагрузку на источнике питания генерирующем ток и напряжение для линейных проводов A, B и C трансформатора 2 (Т1).
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
Нейтраль трансформатора 2 (Т1) образует блок, полное сопротивление которого в случае реализации заданной величины тока и напряжения корректирующим органом 60 (КО6) определяется величиной 70
(рис.1), а в иных случаях - 63
. В данном случае полное сопротивление 70
является эталонной величиной, к которой должно стремиться действительное значение 63
в процессе исполнения предлагаемого алгоритма.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>1</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>2</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>4</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
Основным блоком алгоритма согласования нейтрального провода N, входящего в состав однородной несимметричной четырехпроводной ЛЭП 35 кВ или меньше 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) с электрической нагрузкой является процессор 5 (П) (рис.1), где выполняется анализ сведений о состоянии обобщенного сопротивления нагрузки 63
или 70
(рис.1), (рис.5) понижающего трансформатора 2 (Т1). Исходные данные в процессор 5 (П) поступают от устройств сопряжения, каковыми являются датчики тока, напряжения и частоты 3
, 10
и 36
, где анализируемые характеристики электрической энергии доводятся до величин, воспринимаемых компьютерной техникой.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>1</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>2</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>4</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
Датчики 3
устанавливаются и используются для сбора сведений о напряжениях и токах в конце исследуемого нейтрального провода N (в месте присоединения нагрузки), входящего в состав несимметричной однородной ЛЭП напряжением 35 кВ или меньше четырехпроводного исполнения 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) (рис.1) с последующей передачей информации на показывающий или самопишущий прибор 7 (РО). Датчики 10
устанавливаются и используются для сбора сведений о напряжениях и токах в начале нейтрального провода N (в месте присоединения источника питания), входящего в состав несимметричной однородной ЛЭП напряжением 35 кВ или меньше четырехпроводного исполнения 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная), с последующей передачей информации на показывающий или самопишущий прибор 7 (РО). Датчики 36
устанавливаются и используются перед 14 (КОн.) с последующей передачей информации на показывающий или самопишущий прибор 7 (РО).
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>1</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>2</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>4</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
В качестве датчиков 3
, 10
и 36
могут быть использованы трансформаторы напряжения и тока, спектроанализаторы, частотомеры, а также делители напряжения и шунты переменного тока.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>1</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>2</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>4</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
Аналого-цифровой преобразователь 4 (АЦП) (рис.1) позволяет сформированные в датчиках 3
, 10
и 36
аналоговые сигналы преобразовать в дискретные. Цифроаналоговый преобразователь 6 (ЦАП) позволяет сформированные в виде дискретных сигналов в процессоре 5 (П) команды корректирующему органу 60 (КО6) преобразовать в аналоговые.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>1</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mrow><mi>Д</mi><mn>2</mn></mrow></mstyle></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
3
Схема алгоритма работы процессора 5 (П) представлена на рис.5. Здесь из 4 (АЦП) в процессор 5 (П) поступают действующие значения тока 62
, напряжения 61
нагрузки и значение их частоты 58 (f) от устройств сопряжения блоков 3
или 10
(рис.1) и (рис.5), затем определяется величина 63
. Определяемые таким образом величины 62
, 61
, 63
подаются в следующий блок 66 (A).
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
Блок 67 (FOUR-WIRE v. 1.00 (3)) на (рис.5) иллюстрирует использование в предлагаемом алгоритме согласования нейтрального провода N с электрической нагрузкой специализированной программы для прогнозирования величины основных характеристик электрической энергии в несимметричной однородной линии электропередачи четырехпроводного исполнения [11]. На основании сведений о частоте 58 (f) при помощи программы определяются действующие значения комплексных величин токов и напряжений, постоянные распространения волн электромагнитного поля по нейтральному проводу N, величины собственных и взаимных волновых сопротивлений. В блоках 68
и 69
формируются величины токов и напряжений для корректирующего органа 60 (КО6) (рис.1), который выступает в роли нагрузки нейтрального провода N несимметричной однородной ЛЭП напряжением 35 кВ или меньше четырехпроводного исполнения 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная). Эти токи и напряжения определяются следующим образом [1].
1 случай (для первой постоянной распространения, первая пара волн электромагнитного поля):
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>N</mi><msub><mi>γ</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
где
- напряжение на клеммах нейтрального провода N (в районе источника питания, конец ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)) от первой пары (условно) волн электромагнитного поля, определяется по формуле:
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>N</mi><msub><mo>.</mo><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow>
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>N</mi><msub><mi>γ</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
- комплексное значение действующей величины фазного напряжения нейтрального провода N в районе источника питания четырехпроводной однородной несимметричной ЛЭП (конец ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)), B;
- эталонное напряжение нагрузки нейтрального провода N (рис.1);
- ток, передаваемый от источника питания по нейтральному проводу N (конец ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)) от первой пары (условно) волн электромагнитного поля, определяемый по формуле:
или
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>N</mi><msub><mo>.</mo><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
<mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow>
- ток нейтрального провода N от источника питания (конец ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)), А;
- эталонный ток электрической нагрузки (рис.1).
2 случай (для второй постоянной распространения, вторая пара волн электромагнитного поля):
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>N</mi><msub><mi>γ</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
где
- напряжение на клеммах источника питания нейтрального провода N (конец ЛЭП 8 (ЛЭП 35кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)) от второй пары (условно) волн электромагнитного поля, определяется по формуле:
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>N</mi><msub><mi>γ</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
- ток, передаваемый от источника питания по нейтральному проводу N (конец ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)) от второй пары (условно) волн электромагнитного поля, определяемый по формуле:
или
3 случай (для третьей постоянной распространения, третья пара волн электромагнитного поля):
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>N</mi><msub><mi>γ</mi><mn>3</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
где
- напряжение на клеммах источника питания нейтрального провода N (конец ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)) от третьей пары (условно) волн электромагнитного поля, определяется по формуле:
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>N</mi><msub><mi>γ</mi><mn>3</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
- ток, передаваемый от источника питания по нейтральному проводу N (конец ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)) от третьей пары (условно) волн электромагнитного поля, определяемый по формуле:
или
4 случай (для четвертой постоянной распространения, четвертая пара волн электромагнитного поля):
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>N</mi><msub><mi>γ</mi><mn>4</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
где
- напряжение на нейтральном проводе N, на клеммах источника питания (конец ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)) от четвертой пары (условно) волн электромагнитного поля, определяется по формуле:
<mrow><msub><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>N</mi><msub><mi>γ</mi><mn>4</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow>
- ток, передаваемый от источника питания по нейтральному проводу N (конец ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная)) от четвертой пары (условно) волн электромагнитного поля, определяемый по формуле:
или
Поскольку нагрузка для нейтрального провода N входящего в состав ЛЭП 8 (ЛЭП 35 кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная) одна, а пар волн электромагнитного поля распространяющихся по нейтральному проводу N четыре, то очевидно, что согласование нейтрального провода N можно реализовать лишь для одной пары волн электромагнитного поля по вышеприведенным формулам: 1 случай (используются математические формулировки) или 2 случай или 3 случай или 4 случай.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
3
Далее определяется эталонное полное сопротивление нагрузки 70
(рис.5), какое оно должно быть для 2 (Т1) (рис.1). Полученные результаты отправляются в блок 66 (A) (рис.5).
3
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>5</mn></munderover><mrow><msub><mi>U</mi><mi>N</mi></msub></mrow></mstyle></mrow>
<mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>5</mn></munderover><mrow><msub><mi>Z</mi><mi>N</mi></msub></mrow></mstyle></mrow>
В блоке 66 (A) (рис.6) выполняются логические операции. Здесь выполняется сравнение эталонных значений 70
, 69
с действительными значениями: 63
и напряжением 61
. Здесь же из сопоставления этих величин определяются ошибки по сопротивлению ΔZ1, ΔZ2, ΔZ3 и по напряжению ΔU1, ΔU2, ΔU3. Затем определяются ошибки по току ΔI01-05, ΔI07, ΔI08. При нулевых значениях ошибок по напряжению, ошибки по току ΔI06 и ΔI09 отсутствуют, поэтому в их определении нет необходимости. Информация о величинах ΔZ1, ΔZ2, ΔZ3 и ΔU1, ΔU2, ΔU3 поступает в один из девяти блоков с приоритетом 2. Последующее действие описываемого алгоритма заключается в определении ошибок либо по сопротивлению ΔZ04p, ΔZ06p, ΔZ07p, ΔZ08p, ΔZ09p, либо по напряжению ΔU01p, ΔU02p, ΔU03Kp, ΔU05p. Полученные таким образом значения ошибок по напряжению поступают в блок суммы ошибок по напряжению
, а величины ошибок по сопротивлению попадают в блок суммы ошибок по сопротивлению
. Сведения о результатах расчета ошибок поступают в корректирующий орган 60 (КО6) (рис.1).
<mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>5</mn></munderover><mrow><msub><mi>Z</mi><mi>N</mi></msub></mrow></mstyle></mrow>
Здесь (рис.6) в качестве критерия функционирования корректирующих органов избрано несоответствие напряжения нейтрали понижающего трансформатора 2 (Т1) (рис.1) или сопротивления нагрузки, нейтрали трансформатора 2 (Т1) своим эталонным значениям. В принципе, в качестве такого критерия можно избрать и несоответствие тока нейтрали понижающего трансформатора 2 (Т1) своим эталонным значениям. Для этого в блоке
следует собирать ошибки по току, а затем в результате сопоставления эталонного и действительного значений токов в конце нейтрального провода N (нейтраль 2 (Т1)) сформировать сигнал для корректирующего органа 60 (КО6) (рис.1).
<mrow><mn>61</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>></mo><mn>69</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mn>63</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>></mo><mn>70</mn><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mrow><munder accentunder="true"><mi>Z</mi><mo stretchy="true">_</mo></munder></mrow><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mrow><mover accent="true"><mi>I</mi><mo>˙</mo></mover><msub><mn>2</mn><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>В</mi><mi>О</mi><mi>Л</mi><mi>Н</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mover accent="true"><mi>U</mi><mo>˙</mo></mover><mrow><mi>H</mi><mo>.</mo><mi>N</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>5</mn></munderover><mrow><msub><mi>U</mi><mi>N</mi></msub></mrow></mstyle></mrow>
N
В процессе стабилизации заданных величин токов и напряжений нейтрали понижающего трансформатора 2 (Т1) (рис.1), являющегося источником питания линейных проводов однородной несимметричной ЛЭП напряжением 35 кВ или меньше четырехпроводного исполнения 8 (ЛЭП 35кВ ИЛИ МЕНЬШЕ 4-проводная), выяснено (рис.6), что при:
и
ошибка по току не определяется. В этом случае предусмотрено определение дополнительной ошибки по напряжению 71 (ΔU) в виде произведения разницы между 69
и 61
и коэффициента состояния ΔIos1. Затем сведения об этой дополнительной ошибке отправляются в блок
.
3
Блок 66 (A) (рис.6) реализован в среде National Instruments LabVIEW 2009.
Блоки понижающих трансформаторов 2 (Т1) и 9 (Т2(4)) (рис.1) с симметрирующими устройствами могут быть заменены на блоки понижающих трансформаторов без симметрирующих устройств 54 (Т1(8)) и 55 (Т2(9)) (рис.7).
Блок понижающего трансформатора 29 (Т6(3)), схема соединения первичной и вторичной обмотки которого: «звезда/звезда с выведенным нулевым проводом», напряжением 10 кВ/0,4 кВ (рис.1) может быть заменен блоком понижающего трансформатора 59 (Т8(3)) схема соединения первичной и вторичной обмотки которого: «треугольник/звезда с выведенным нулевым проводом», напряжением 10 кВ/0,4 кВ (рис.8).
Источники информации
1. Большанин, Г.А. Распределение электрической энергии пониженного качества по участкам электроэнергетических систем. В 2 кн. Кн. 2. Г.А. Большанин - Братск: БрГУ, 2006 - 807 с.
2. Большанин, Г.А. Распределение электрической энергии пониженного качества по участкам электроэнергетических систем. В 2 кн. Кн. 1. Г.А. Большанин. - Братск: БрГУ, 2006 - 807 с.
3. Веников, В.А. Дальние электропередачи переменного и постоянного тока./ В.А. Веников, Ю.П. Рыжков. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 272 с.
4. Электрические системы. Передача энергии переменным и постоянным током высокого напряжения./ Под. Ред. В.А. Веникова. - М.: Высшая школа, 1972. - 367 с.
5. Большанин, Г.А. Коррекция качества электрической энергии./ Г.А. Большанин. - Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2007. - 120 с.
6. Большанин, Г.А. Распределение электрической энергии пониженного качества по однородному участку линии электропередачи четырехпроводного исполнения./ Г.А. Большанин, Л.Ю. Большанина // Системы. Методы. Технологии. - 2009. №3. - С.65-69.
7. Кэрки, Д. Согласование выходного импеданса при помощи полностью дифференциальных операционных усилителей./ Д. Кэрки // Компоненты и технологии. - 2010. - №5. - С.150-154.
8. Пронин, M. Активные фильтры высших гармоник направления развития/ М. Пронин // Новости Электротехники - 2006 - №2. - С.5-10.
9. Козлов, В.А. Условия согласования однородной несимметричной четырехпроводной высоковольтной линии электропередачи напряжением до 35 кВ с нагрузкой. / В.А. Козлов, Г.А. Большанин // Материалы VIII международной научно-практической конференции. - София: Бял ГРАД-БГ ООД, 2012. - С.67-71.
10. Сердешнов, А. Симметрирующее устройство для трансформаторов. Средство стабилизации напряжения и снижения потерь в сетях 0,4 кВ./ А. Сердешнов, И. Протосовицкий, Ю. Леус, П. Шумра // Новости электротехники. - 2005. - №1. - С.14-15.
11. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2010614157 "Расчет параметров трехфазной четырехпроводной линии электропередачи (FOUR-WIRE v. 1.00)"