Автоматический регулятор возбуждения для синхронной машины

 

АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ВОЗБУЖДЕНИЯ ДЛЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ, содержащий блок измерения напряжения, совмещенный с дифференцирующим звеном второго порядка и снабженный тремя выходами, блок измерения частоты , совмещенный с дифференцирующим звеном и снабженный двумя выходами последовательно соединенные между собой первые усилитель и корректирующее звено суммарного. ,сигнала, последовательно соединенные между собой вторые корректирующее-звено и усилитель , входы измерительных блоков: напряжения и частоты предназначены для соединения с выводами якорных обмоток синхронной машины, выход корректирующего звена суммарного сигнала предназначен для подключения к обмотке возбуждения синхронной машины , отличающийся тем, что, с целью повышения качества.элект роэнергии и надежности, дополнительно введены блок формирования требуемого значения второй производной по напряжению, первый блок сравнения, снабженный вычитающим и двумя суммирующими входами, блок формирования требуемого значения первой производной по частоте, второй блок сравнения , снабженный суммирующим и вычитающим входами, выход которого соединен с входом второго корректируквдего звена, причем первый и второй вы- ) ходы блока измерения надряжения. сюе. (Л динены с двумя входами блока фор мирб вания требуемого значения второй прос изводной по напряжению, выход которого соединен с первьм суммирующим первого блока сравнения,второП суммирующий вход которого соединен С выходом второго усилителя, к вычитающему входу первого блока сравнения подключен третийвыход блока измерения напряжения, а выход блока сравнения подключен к входу первого усилителя , первый блока измерения частоты соединен с входом блока формирования требуемого значения первой | производной по частоте, выход котоел рого подключен к суммирующему входу второго блока сравнения,вычитающий вход которого соединен с вторым выходом блока измерения частоты.

(19) (1)) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЗСЮ Н 02 Р 9 14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (!

M ABT0PCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2997131/24-07. (22) 28.10.80. (46) 23.03.83. Бюл. )) 11. (72) В.К.Боровик, А.С.Востриков, Н.Л.Новиков и С.П.Сарычев (71) Сибирский научно-исследовательский институт энергетики (53) 621.313 ° 322.013(088.8) (56) 1. Статья Герценберг Г.Р. и др.1

Схема унифицированного автоматического регулятора возбуждения сильного действия для гидрогенераторов, турбогенераторов и синхронных компенсаторов с ионной и тиристорной системами возбуждения, Труды.ВЭИ, Энергия, 1972, вып..8 .

2. Авторское свидетельство СССР. Р 428514, кл. Н 02 P 9/14, 1971. (54). (57) АВТОМАТИЧЕСКИИ РЕГУЛЯТОР

ВОЗБУЖДЕНИЯ ДЛЯ СИНХРОННОИ МАШИНЫ, содержащий блок измерения напряжения, совмещенный с дифференцирующим звеном второго порядка и снабженный тремя выходами, блок.измерения частоты, совмещенный с дифференцирующим звеном и снабженный двумя выходами, последовательно соединенные между собой первые усилитель и корректирующее звено суммарного .сигнала, последовательно соединенные между собой .вторые корректирующее - звено и усилитель, входы измерительных блоков: напряжения и частоты предназначены для соединения с выводами якорных обмоток синхронной машины, выход корректирующего звена суммарного сигнала предназначен для подключения к обмотке возбуждения синхронной машины, отличающийся тем, что, с целью повышения качества.электроэнергии и надежности, дополнительно введены блок формирования требуемого значения второй производной пс напряжению, первый блок сравнения, снабженный вычитающим и двумя суммирующими входами, блок формирования требуемого значения первой производной по частоте, второй блок сравйения, снабженный суммирующим и вычитающим входами, выход которого соединен с входом второго корректирующе"

ro звена, причем первый и второй вы- g ходы блока измерения напряжения сок- 1 динены с двумя входами блока формиро вания требуемого значения второй про изводной по напряжению, выход которо С го соединен с первьм суммирующим вхо дом первого блока сравнения, второй суммирующий вход которого соединен с выходом второго усилителя, к вычитаю щему входу первого блока сравнения подключен третий- выход блока измерения напряжения, а выход блока.срав нения подключен к входу первого усилителя, первый выход блока измерения частоты соединен с входом блока формирования требуемого значения первой .производной по частоте, выход которого подключен к суммирующему входу второго блока сравнения,вычитающий вход которого соединен с вторым выходом блока измерения частоты.

1007175

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах регулирования током возбуждения для электрических машин, преимущественно в энергосистемах с электрическими машинами большой мощности.

Известен регулятор .возбуждения для синхронной машины, содержащий блок измерения напряжения, блок измерения частоты, блок дифференцирования для получения первой производ- 10 ной напряжения и частоты Pl) .

При регулировании тока возбуждения известным регулятором не удается обеспечить требуемые динамические характеристики синхронной машины во 15 всем диапазоне режимов работы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является автоматический регулятор возбуждения для синхронной машины, содержащий блок измерения напряжения, совмещенный с дифференцирующим звеном второго порядка и снабженный тремя выходами, блок измерения частоты, совмещенный с дифференцирующим звеном и снабженный двумя выходами, последовательно соединенные между собой первые усилитель и корректирующее звено суммарного сигнала, последовательно соединенные между собой вторые корректирующее звено и усилитель . Входы блоков измерения напряжения и частоты предназначены для соединения с выводами якорных цепей синхронной машины, выход корректирующего звена суммарного. сигнала предназначен для подключения к обмотке возбуждения синхронной машины (2), Для получения заданного затухания переходных процессов в системе с таким регулятором в нем осуществляет- 40 ся подстройка коэффициентов усиления по отклонению и первой производной частоты в зависимости от коэффициента затухания, определение которого не может обеспечить необходимого 45 быстродействия подстройки параметров, поскольку для идентификации коэффициента затухания переходных процессов необходима их достаточная длительность. Кроме того, данный регулятор 5п содержит звенья с переменными параметрами, реализация которых всегда достаточно сложна и снижает надежность всего устройства.

Синхронная машина 1 снабжена выводами от якорных обмоток, к одним из которых подключен вход блока 2 измерения напряжения, совмещенный с дифференцирующим звеном 3 второго порядка. В состав блока 2 измерения напряжения может также входить инерционное звено 4, выход которого образует первый выход блока 2 измерения напряжения. Второй выход блока 2 иэ ." мерения напргкения образует первую производную по напряжению дифференцирующего звена 3, а с третьего выхода блока 2 измерения напряжения снимается информация о второй производной по напряженио, и образован он вторым выходом дифференцирующего рвена 3. К другим выводам якорной 55

Целью изобретения .является повышение качества электроэнергии и надежности. укаэанная цель обеспечивается тем, что в автоматический регулятор возбуждения для синхронной машины, со,держащий блок измерения напряжения, совмещенный с дифференцирующим звеном второго порядка и снабженный

I тремя выходами, блок измерения частоты, совмещенный с дифференцирующим звеном и снабженный двумя выходами, соединенные между собой последовательно первые усилитель и корректирующее звено суммарного сигнала, последовательно соединенные между собой вторые корректирующее звено и усилитель, входы блоков измерения напряжения и частоты предназначены для подключения к выводам якорных обмоток синхронной машины, а выход корректирующего звена суммарного сигнала предназначен для подключения к обмотке возбуждения синхронной машины, дополнительно введены блок формирования требуемого значения второй производной по напряжению, первым блоком сравнения, снабженный вычитающим и двумя суммирующими входами, блок формирования требуемого значения первой производной по частоте, второй блок сравнения, снабженный суммирующим и вычитающим входами и выходом соединенный со входом, второго корректирующего звена, причем первый и второй выходы блока измерения напряжения соединены с двумя входами блока формирования требуемого значения второй произв водной по напряжению, выход которого соединен с первым суммирующим входом первого блока сравнения, второй суммирующий вход которого соединен с выходом второго усилите@я, а к вычитающему входу первого блока сравнения подключен третий выход блока измерения напряжения, выход первого блока сравнения соединен со входом первого усилителя, первый выход блока измерения частоты подключен ко входу блока формирования требуемого значения первой производной по частоте, выход которого подключен к суммирующему входу второго блока сравнения, вычитающим входом соединенного со вторым выходом блока измерения частоты .

На чертеже представлена блок-схема автоматического регулятора для возбуждения синхронной машины.

1007175 обмотки синхронной машины 1 подключен вход блока 5 измерения частоты, совмещенного с дифференцирующим звеном 6 первого порядка и инерционным звеном 7. Выход дифференцирующего звена 6 образует первый выход, а. .выход инерционного звена 7 — второй выход блока 5 измерения частоты. Первые усилитель 8 и корректирующее звено 9 суммарного сигнала соединены между собой последовательно, а выход корректирующего звена 9 суммарного сигнала подключен к обмотке возбуждения синхронной машины 1. Вторые корректирующее звено 10 и усилитель

11 также соединены между собой пос- 15 ледовательно. Автоматический регулятор содержит блок 12 формирования требуемого значений второй производной по напряжению, которое может иметь различное выполнение. В дан- 2О ном устройстве он снабжен сумматором

13 и усилителями 14-16, входь1 которых образуют входы блока 12 -формирования требуемого значения второй производной по напряжению. Выходы Усилителей

14-16 соединены со входами сумматора

13. Ко входу усилителя 14 подключен вход задания уставки по напря>кению блока 12 формирования требуемого значения второй производной. Ко входу усилителя 15 подключен первый выход, а ко входу усилителя 16 - второй выход блока 2 измерения напряжения.

Первый блок .17 сравнения имеет два суммирующих, один вычитающий входы и один выход, подключенный ко входу первого усилителя 8. Вычитающий вход блока 17 сравнения соединен с третьим выходом блока 2 измерения напряжения.

Первый суммирующий вход блока 17 сравнения соединен с выходом блока 40

12 формирования требуемого значения второй производной пе напряжению,а второй суммирующий вход блока 17 сравнения соединен с выходом второго усилителя ll Ко входу второго коррек-4g тирующего звена 10 подключен выход второго блока 18 сравнения, который имеет суммирующий. и вычитающий входы.

K вычитающему входу блока 18 сравнения подключен первый выход блока 5 измерения частоты,а к суммирующему входу блока 18 сравнения — выход блока 19 формирования требуемого значе- ния первой производной по частоте, вход которого соединен со вторйм выходом блока 5 измерения частоты.

Устройство Работает следующим образом.

Напряжение с якорной обмотки синхронной машины подают в блок 2 измере» ния напряжения, с выходов которого измеренное напряжение и первая производная по напряжению поступают в блок 12 формирования требуемого значения второй производной, который с учетом установки формирует желаемое значение второй производной, по напряжению. С выхода укаэанного блока 12 сигнал поступает на первый суммирующий вход первого блока 17 сравнения, на вычитающий вход которого подают сигнал второй производной напряжения с третьего выхода блока 2 измерения напряжения. С выхода блока 17 сравнения сигнал поступает на усилитель 8, откуда через корректирующее звено 9 суммарного сигнала — на обмотку возбуждения синхронной машины l

Информация о частоте напряжений подается на блок 5 измерения частоты. С блока 5 измеренное значение частоты подают на блок 1 0 формирования требуемого значения первой про-. изводной по частоте с выхода кото- рого сигнал поступает на.суммирующий вход блока 18 сравнения. На его вычитающий вход поступает сигнал первой производной по частоте со второго выхода блока 5 измерения частоты.

С выхода блока 18 сравнения сигнал поступает на второе корректирующее звено 10, откуда через усилитель ll— на второй суммирующий вход блока 17 сравнения.

Реализация автоматического регулятора по предлагаемой структурной .схеме позволяет за счет выбора соот.ветствующих параметров реализовать закон управления при измерении двух производных выходных координат синхронной машины и практически .исключить зависимость динамики всей системы от свойств объекта регулирования, что улучшает качество электроэнергии, а исключение звеньев с переменными параметрами позволяет упростить регулятор и повысить надежность. При необходимости могут быть использованы производные более высоких порядков.

1007!75

Составитель й.Лебедев

РедактЬр И,Пушненкова. Техред A,Áàáèíåö Корректор A,Ференц

Заказ 2152/76 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП . Патент, г.ужгород; ул.Проектная,4