191695. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés hálózati visszahatások optimális csökkentésére
1 191.695 2 'Az 1), 2) és 3) feltételrendszer egyidejű maradéktalan kielégítése az ismert megközelítések szerint csak előnytelenül biztosítható:- makiméiig eredő hibára méretezett vonalankénti kompenzátor egységekkel, ami gazdaságilag előnytelen, indokolatlan helyigényt támaszt és egyéb hátránnyal is jár;- résziünkéi ókra méretezett kompenzátor egységek párhuzamos alkalmazásával, aminek hátrányai szintén beláthatok. Mivel egyrészt a kompenzált fogyasztók pillanatnyi üzemállapota és így a hálózaton mérhető pillanatnyi teljesítmény statisztikus jelleggel változik, másrészt a cos y-ie, valamint a feszültségingadozásokkal és a feszültség negatív sorrendű összetevőjével kapcsolatos zavarokra javasolt, ill. előírt szintek általában bizonyos időtartamra vett átlagokra vonatkoznak, ezért a kompenzátorokat sem célszerű (sőt egyenesen gazdaságtalan) a lehetséges maximális zavarokra méretezni. Ebből eredően viszont az, hogy a fii eke rre, illetve a negatív sorrendű összetevőre vonatkozó zavarszinteket sikerül-e betartani, a jelenlegi berendezéseknél a méretezéstől függ. Ilyen méretezési koncepció szerint ugyanis előfordul, hogy a számított alapjelet a berendezés a méretezésből adódóan egy vagy több fázisban bizonyos ideig nem képes beállítani. A megmaradó átmeneti vagy tartós kiegyenlítetlenségről és ennek hatásáról ekkor nincs (visszacsatolt) információ. A találmány alapja az a felismerés, hogy az 1), 2) és 3) feltételrendszerek egyidejű kielégítését a technika állása szerintinél jobb optimummal közelíthetjük meg, a különböző állapotjellemzők előírt értéktartományokba való egyidejű szabályozása jobb dinamikával, nagyobb pontossággal és megbízhatósággal valósítható meg, ha első közelítésként előállítunk az 1) feltételrendszert kielégítő vonali rendelkezőjelekké összegezhető komponensjeleket, nevezetesen a kompenzálandó meddő teljesítmény átlagértékét reprezentáló első (Xt) komponensjelet, a pozitív sorrendű együttható “Kompenzálandó meddő teljesítményét reprezentáló második közelítő 0, jelet és a negatív sorrendű összetevő kompenzálandó vonali teljesítményeit reprezentáló harmadik közelítő Qb (b=RS, ST, TR) jeleket, továbbá a kompenzálandó cos <p eltérést, flidcerdózist, illetve aszimmetriát reprezentáló első, második, illetve harmadik cos <p, A U/U,IT súlyozójeleket, amelyek alkalmazásával a mindenkori üzemi állapotban domináló zavaró tényezőre koncentráló, egységiyi vagy egytől eltérő második, illetve harmadik Kj, illetve K3fe (b=I, II, III) súlyozó együtthatókat állítunk elő, képezzük a megfelelő súlyozó együttható és közelítő jel szorzatát reprezentáló második, illetve harmadik K20,+-, illetve K3bQb komponensjeleket, végül előállítunk az első, a második & a megfelelő harmadik Qát), K2Q+, K3.Q^ komponensjel összegét reprezentáló vonali Q,,M, rendelkezőjeleket és ezeket kapcsoljuk a szabályozó eszköz megfelelő alapjelbemeneteire. Tényként megállapítható ugyanis, hogy-- a flicker (flickerdózis) és a negatív sorrendű áram (aszimmetria) nem feltétlenül egyidejűleg (ill. azonos időtartamra átlagolva! éri el, illetve általában egymástól különböző mértékben közelíti meg a kritikus értéket.- a flicker! a pozitív sorrendű áram, iD. abból is annak meddő összetevője nagyobb mértékben befolyásolja, mint a negatív sorrendű áram, mivel pl. a pozitív sorrendű valós, illetve képzetes áramvektor szöghelyzete a három fázisban azonos és 90° (ami az induktívnak tekinthető hálózati impedancián a lehetséges maximális hosszirányú feszültségesést eredményezi), a negatív sorrendű áramé pedig statisztikusan vétózó, sőt adott időpillanatban a három fázisban eltérő,- a pozitív sorrendű áram ingadozásai nem befő lyásolják az aszimmetria nagyságát. E gondolatok alapján gondolkodhatunk két egymástól függetlenül működő kompenzáló berendezésben , amelyek közül — például továbbra is az 1) feltételrendszert alapul véve - az egyik pozitív sorrendű áram meddő összetevőjét, a másik a negativ sorrendű áramot szünteti meg. Megfelelő matematikai apparátussal levezethető, hogy az ekkor szükséges alapjelek az első kompenzátornál : Q =<\s = = Q tr = ~ 3 (Qr +Qs+Qf) (2) a második kompenzátornál: Qrs 3 (Qr +Qs-2qt) (3.1) Qsx \ (Qs+Qt_^Qr) Qtr = _ 3 (Qt°°Qr~2Qs (32) QtR = “ 3 (Qt+Qr~2Qs) (3.3) Mivel a szóbanforgó két zavar nagysága között — az előzőeknek megfelelően - csak részleges korreláció áll fenn, ezért a berendezések jobb kihasználhatósága érdekében a két kompenzátort célszerű összevonni és a két alkotórész pillanatnyi teljesítményének függvényében változtatni. Ezt elektronikus jelfeldolgozó áramkör végzi a zavarokra megadott határértékek (vagy sávok), üzemi, üzemviteli információk és a kompenzátor működési tulajdonságainak figyelembevételével. Gyakorlati tapasztalatok azt mutatják, hogy egy, a flicker és az aszimmetria megkívánt szintre való csökkentéséhez szükséges teljesítményű meddőkompenzátor az eredő cos yj-t is a megkívánt határok között képes tartani (általában negyedórás átlagokra vonatkozóan induktív cos > 0,95 az igény). Figyelembe véve az átlagolás viszonylag hosszú idejét, a jelfeldolgozó áramkör egyben ezt az előírást is képes kielégíteni a kompenzátor sztatikus munkapontjának - megfelelően lassú, flickert nem okozó és a zavarok kompenzálhatóságát is figyelembe vevő — változtatásával. A jelfeldolgozó áramkörnek az eddigiekből láthatóan is magasszintű logikai és aritmetikai képességekkel kell rendelkeznie. Analóg elemekből felépítve ezért igen bonyolult, nehezen kézben tartható rendszer adódna. Mikroprocesszor alkalmazása esetén viszont az említett követelmények kielégítésén túl számos további előny is elérhető (flexibilitás, viszonylagos egyszerűség, garantált hosszú idejű pontosság stb.). Az analóg rendszereknél már megoldott problémák — elsősorban a gyors, felharmonikusokra minél érzéketlenebb meddő-teljesítmény mérés — digitális megfelelőjének kidolgozása után lehetővé válik mikroprocesszo alapú szabályozó egységék alkalmazása az elektronikus meddőkompenzátorokban Is, és így a találmány szerinti eljárás előnyös megvalósítására is. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
