Устройство для формирования стабилизирующего параметра для регулирования возбуждения синхронной электрической машины

 

Изобретение относится к устройствам регулирования возбуждения синхронных машин с высоким качеством электроэнергии. Цель - упрощение и повышение точности регулирования. Датчик тока ротора синхронной машины через дифференциатор связан с первым входом блока произведения. Выходы блока произведения, датчика тока ротора и датчика напряжения связаны соответственно с первым, вторым и третьим входами сумматора, на выходе которого формируется оптимальный стабилизирующий параметр на регулирование возбуждения. Второй вход блока произведения подключен к блоку задания с выходным сигналом, равным произведению постоянной времени обмотки возбуждения и частного от деления суммы переходной реактивности синхронной машины и эквивалентного внешнего сопротивления энергосистемы на сумму синхронной реактивности синхронной машины и эквивалентного внешнего сопротивления энергосистемы. Введение в закон управления полученного стабилизирующего параметра позволяет в 3-5 раза ослабить влияние на процесс регулирования коммутационных изменений в системе. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 Р 9/14

t "Æ3 . ЕИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сл

laaL

Ю

Ю

Cb

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21 ) 4200397/24-07 . (22) 04.01.87 (46) 23. 09.89. Бюл. К 35 (71) Научно-исследовательский инсти- тут по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (72) А.Х.Есипович, А.С.Зеккель, А.В.Черкасский и М.А.Эдлин (53) 621.313.322:621.316.722.(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 423231, кл. Н 02 P 9/14, 1972.

Авторское свидетельство СССР

N 498704, кл. Н 02 P 9/14, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СТАБИЛИЗИРУЮЩЕГО ПАРАМЕТРА ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к устройствам регулирования возбуждения -синхронных машин с высоким качеством электроэнергии. Цель — упрощение и повышение точности регулирования.

Датчик тока ротора синхронной машины

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах регулирования возбуждением синхронных машин с высоким качеством электроэнергии.

Целью изобретения является упрощение и повышение точности регулирования.

На чертеже представлена функциональная схема устройства °

Устройство для формирования стабилизирующего параметра для регулирования возбуждения синхронной электри„„Я0„„1510062 А1

4 через дифференциатор связан с первым входом блока произведения. Выходы блока произведения, датчика тока ротора и датчика напряжения связаны соответственно с первым, вторым и третьим входами сумматора, на выходе которого формируется оптимальный стабилизирующий параметр на регулирование возбуждения. Второй вход блока произведения подключен к блоку задания с выходным сигналом, равным произведению постоянной времени обмотки возбуждения и частного от деления суммы переходной реактивности синхронной машины и эквивалентного внешнего сопротивления энергосистемы на сумму синхронной реактивности синхронной машины и эквивалентного внешнего сопротивления энергосистемы. Введение в закон управления полученного стабилизирующего параметра позволяет в

3-5 раза ослабить влияние на процесс: регулирования коммутационных изменений в системе. 1 ил. ческой машины содержит сумматор 1, выходом связанный с выводами для подключения регулятора возбуждения сильного действия (не показан), а первым входом — с выходом блока 2 произведения, и дифференциатор 3. Устройство содержит также датчик 4 тока ротора, датчик 5 напряжения на кольцах ротора, блок задания (не показан) с выходным сигналом, равным произведению Постоянной времени обмотки возбуждения и частного от деления суммы переходной реактивности синхронной

1510062 машины и эквивалентного внешнего сопротивления энергосистемы на сумму сияхронной реактивности синхронной машины и эквивалентного внешнего

5 сопротивления энергосистемы. Выход датчика 4 тока ротора подключен к второму входу сумматора 1 и через дифференциатор 3 — к первому входу блока 2 произведения, второй вход которого связан с выходом 6 блока задания (не показан). с третьим вычитающим входом сумматора 1 связан выход датчика 5 напряжения на кольцах ротора. 15

Устройство работает следующим образом.

Датчик 4 тока ротора вырабатывает сигнал, пропорциональный току ротора (электродвижущей силе генерато- 20

pa E ). Этот сигнал поступает на вход дифференциатора 3, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный производной тока .ротора (рЕ ).

Этот сигнал с выхода блока 3 посту- 25 пает на первый вход блока 2 произведения, на второй вход которого поступает сигнал Т(, равный произведео нию постоянной времени Т (обмотки о возбуждения и частного от деления 30 суммы переходной реактивности Х ( синхронной машины и эквивалентного внешнего сопротивления энергосистемы на сумму синхронной реактивности Х синхронной машины и эквивалентного внешнего сопротивления Х „ энергосистемы. Датчик 5 напряжения на кольцах ротора вырабатывает сигнал е .

Сигналы с выходов блоков 2, 4 и 5 поступают на входы сумматора 1, на 40 выходе которого формируется параметр

ПЕ, поступающий на вход регулятора возбуждения сильного деиствия и используется в структуре стабилизации. .Стабилизирующий параметр П может 45 быть выражен через параметры, наблюдаемые на месте установки регулятора возбуждения

П=- — (Б +Х id) (1) о

<1 ч, ен 50 где U, id соответственно поперечная и продольная составляющие напряжения и тока статора регулируемого у5 агрегата; эквивалентное внешнее

Х вн реактивное сопротивление энергосистемы.

Значение Х „ц должно быть предварительно вычислено или определено экспериментально и в дальнейшем либо

f принято неизменным, либо при глубоких коммутациях в схеме энергообъединения соответствующим образом программно изменено. Даже весьма существенные коммутации в сети приводят к относительно небольшому изменению Хе ен причем справедливость этого положения растет по мере усложнения схемы сети.

Выражение (1) можно преобразовать, подставив в него соотношения:

U = Е Х,1 - Е Х и id

d тогда

Хн + Хв Й (Е Хвн+Х )(y(Х,(— Х, (d t < 1 Хвн+Х, Из сравнения (1) и (2) видно, что если в первом случае Х „ входит в (1) в качестве множителя, то в (2) лишь в качестве одного из слагаемых весового коэффициента при Е

Исследования показали, что при коммутациях в сети, приводящих к изменению Х „, погрешность в определении П по (2) снизилась по сравнению с (1) в среднем в четыре раза.

Используя уравнение контура возбуждений

Т,(рЕ = е, — Е с учетом (2), о имеем

Пе = Е((1 + рТ,(), — е, (3) (X of + 4((, где ТС1 .= Т, .

Вí d

Режимные параметры, необходимые для конструктивной реализации П по выражению (3) могут быть целиком получены с ротора генератора в виде тока и напряжения обмотки возбуждения.

Простота и удобство такого способа заключается в отсутствии необходимости выполнения сложных операций определения продольных и поперечных составляющих тока и напряжения статора, а зависимость стабилизирующего параметра от величины Х „ (единственного не измеряемого на месте регулирования параметра) существенно ослаблена (в 3-5 раз).

5 15 изобретение позвовыполнения, знаточность регулирообщую устойчивость различных режимах

10062

Таким образом, ляет при простоте чительно повысить вания и расширить энергосистемы при работы.

Составитель А.Бабак

Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Редактор Г. Гербер

Заказ 5827/55

Тираж 551

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101

Формула и з обре т е н и я

Устройство для формирования стабилизирующего параметра для регулирования возбуждения синхронной электрической машины, содержащее сумматор, выходом связанный с выводами для подключения регулятора возбуждения сильного действия, а первым входом— с выходом блока произведения, и дифференциатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности регулирования, допол- . нительно введены датчик тока ротора, датчик напряжения на кольцах ротора, блок задания с выходным сигналом, равным произведению постоянной вре5 мени обмотки возбуждения и частного от деления суммы переходной реактивности синхронной машины и эквивалентного внешнего сопротивления энергосистемы на сумму синхронной реактивности синхронной машины и эквивалентного внешнего сопротивления энергосистемы, выход датчика тока ротора подключен к второму входу сумматора и через дифференциатор — к первому входу блока произведения, второй вход которого связан с выходом блока задания, с третьим вычитающим входом сумматора связан выход датчика напряжения на кольцах ротора.