Быстродействующий аналоговый измерительный преобразователь активной мощности
Изобретение относится к технике автоматического управления электроэнергетическими системами м может быть использовано в устройствах, противоасарииной автоматики в частности при про тивозварнином агтомагическом регулировании мощности паровых турбин электростанций Целью изобретения явпяетсч повышение точности измеренил активной мощности за счет обеспечения полной взаимной компенсации гармоничо ских составляющих удвоенной промиш ленной частоты (помех) на выходе измерительного преобразователя как при номинальной промышленной частоте, так и при ее изменениях Поставленная цель достигается введением третьего и четвертого перемножителей 6 7, выполнением фя оповоротных элементов 2 3 неортогональными и образованием новых функциональных связей 1 ил
CcIIO3 ГОНЕ ТСКИХ сОциллистических
Р Р С I 1У Л И К (slIs G 01 R 21/06
I ОСУ/1АРСТВГ 0III.lli1 КOMMTFT г1О (13ОБГ е е11иягл 1 ОткРы1 иям
IIPL: ГКНТ ГГСР
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ1эС) BY (2 1) 469197 1/2 1 (22) 15.05.89 (46) 15.10.91. Ьюл. № 38 (71) Московский энергетический институг (72) И.H.0â÷àðåí ко и Н. И, О вчарен ко (53) 621,317.38 (083,8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹1296952,,кл. G 01 R21/06,,1985.
Заявка ФР(¹ 2063105, кл. G 01 R 21/06, 1977. (54) БЫСТРОДЕЙСТ8УЮЩИЙ АНАЛОГОВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЬ1Й ПРЕОЕРАЗОЕ1АТЕЛ Ь АКТИ В Н ОЙ М01ЦН ОСТ И (57) Изобретение относится к технике автоглатического уп раален ия электрол нер гетическими системами и может быть использовано в усгройствах противоаваИзобретение относится к технике автоматического управления электроэнергетическими система ли, в частности к технике автоматического регулирования мощности синхронных генераторов электростанций, и может быть использовано в устройствах противоаварийной автоматики электроэнергетических систем.
Цель изобретения — повышение точности измерения активной мощности, за счет обеспечения полной взаимной компенсации гармонических составляющих удвоенной промышленной частоты (помех) как при номинальной промышленной частоте, так и при ее изменениях.
На чертеже представлена функциональная схема быстродействующего аналогового измерительного преобразователя активной мощности, рийной «в1омагики, в частно ти при противоавариином автоматическом регулировании мощности паровых турбин электростанций. Целью изобретения являетсч повышение точности измерения активной мощности за счет обеспе lc ния полной взаимной компенсации гармонич;ских составляющих удвоенной проилышленной частоты (помех) на выходе измерительного преобразователя как. при номинальной промышленнои частоте, так и при ее изменениях, Пбставленная цель достигается введением третьего и четвертого псремножителей 6, 7, выполнением фазоповоротных элементов 2, 3 неортогональными и образованием новых функциональных связей, 1 ил.
Устройство содержит элемент 1 преобразования тока 1 в напряжение IR, неортогональныа фазоповоротные элементы 2 и 3 (на угол y= - 1//= — z/4 ), первый фазоповоротный элемент 2 подключен к входному зажиму напряжения U, а второй фазоповоротный элемент 3 через элемент 1 преобразова1п1я тока I в напряжение IR подключен к входному зажи лу тока I. Устройство также содержит перемножители 4 и 5, входы одного иэ которых связаны с выходами фазоповоротных элементов, а второго — с входами их, перемножители 6 и 7, каждый из которых одним из входов соединен с выходом одного из фаэоповоротных элементов 2 или 3, а вторым входом — с входом другого фазоповоротного элел ента 3 или 2 и параллельный активный сумматор 8, первый и второй неинвертирующие входы которого подключе1684707 ленная частота, ны к выходам перемножителей 4 и 5, а третий и четвертый инвертирующие входы к выходам перемножителей 6 и 7.
Устрг/йство работает следу<ощим образом. !
1еремножителями 4 и 5 перемножаются мгновенные значения одноименных неортогональных составляющих напряжения и
< в
1ока, à L;r1енпо О = V, (IR) = (18) — перемно / — ni/i жителем 4 и 0 =- Че /», (IR), II (IR)e / / — иерем«ожителем 5, Если U =- Um sin в t, à IR = ImRsin («/« t -у), то напряжение 04 и 0; на выходах перемнпжи<елг й
I и 1 U (IR ) Lim в1ч <<)<1 t I,n srn ((/1 < t p ) -=
=- U 1 coв sp — 0 1 со", (2 «/o t — p 1; (1)
lI U (iR), UmSin(
I,, sin (о/„ t — p — p) =- 0 I cos p—
-- U cos (2 n/ 1<лпряжения U4 и U.; поступают на неL1! lB. ртиру ощий вход параллельного сумматора 8, Постоянная составля<ощая их суммы (cL1r ал) согласно (1) или (2) пропорциональна удвоенной активной мощности. Прп — r//! =- — л/4 04 i- Us =- 2 0 1 cos у/ — 2 cos
Однако, он содержит остаточную гармоническую составляющую удвоенной промышленной частоты (помеху) которая компенсируется суммой напряжений Us I4 07 на выходе перемножителей 6 и 7, UB < / (I Г< ) Um . In
=-U I cos(р+1// ) — ц I cns (г О/, t — у ./ — p) U7-lI (IIt) Un, sin(«/, < — 1/ ) ! /I у I sin (в, t -р) == UI cos (p — 1/ ) — 01cos (г Вя t — / — p) Сумма напряжений Ов 07 согласно (4) и (5) содержит постоя/<ну<о составляющую (сигнал активной мощности) и гармоническую составляющую(помеху), совпада/ощу<о по фазе с гармонической составляющей суммы напряжений 04 r; 05 0<;+Ug =cos(p+1/ )+cos(p 1/ ) 5 — 2 U 1 сов (2 «/„ t —
Сумма
Овых = U4 < Us — cos r// (UB < 0<) л 04+О; — — — (Ог +07) (/) 1 со
< огллсно (6) и (7) при — -
/ Jl (8) Соотношения (7) и (8) обеспечиваются выбосо л коэффициентов передачи параллельно<о сумматора 8 по неинвертирующему /3 и LLíBåðTL1ðóIoùåìó а входам, определяемых сопротивлениями р .зис/оров 9-15. Как видно из (3) Lt (6) гармг. /и 35 — 1/У =- -- а<сЩ в г = агс|с!
rrto
При t = 1/г
Коэффициент передачи фаэоповоротного элемента в виде фильтра нижней частоты при промышленной частоте в
» г, 1, 1-1(. r )2 1 f ((!)i? У (» !! (» У -1- ((;t,,? ) К ГГ)2 = Vz y/! i- ((?Л,, ) !» К ч/1 f ((!)> g 1-, y/ :. (Г,, 1г! г СОГЛаСНО (3) КО-.+111(»ц. Е»:: i П.»й1 t вания мощности f,1! и ((ili,.1)«Г1с .i ХИ K?»Z (»O КапаЛу Г. Пвр (л„ГЛ.,::,„Ч;:-. 1i 5 равн! ! К Г, = 12 + (x 1 -I- ((4:,1 I f ((1»,? ) (л К (!) 2 = К ) с!)s ?(=-. К1, t.огi l !, j Г ? ! Соглас((Г (6), (7) и (Г) i vn: 1". Ги,-- - n6Pa3o()3II!111 o! l fIIo<: l1 Г .;, ;",11! !! помех K (!?z по каналу с (1,;1! б и 7 равны К =- »Г(2 -- ) ., Г,о. :Г! : (. (! г7 »/ 1 f ((!l, i 11 - При о.»»г 1, г.е п(»и -- 1. Г! ные козффицг»ег»1(,I и!»х (1:13! 1.111 о». ствии с (10) (14) pa!I!It.i при намиг(ально(! промы1;!лп1 Гп(1, (i;,: (в» =-1) К-=1; К(,— 2! К! 1, К(, и, -1:, 1 К ?!)2 =- »! 2, Е (12 К (Г)г -- К (tt. - 0 при изMенpнивx про(,1,11»ï . Ii 11 гг i 1 " пределах 0,9 (Г) : 1.1. 2,11 >К„> 1,91; 1.11 КГ, Г11 ! - К„=1; 1,5 ) Кг?)2 ) 1,3 1,5)K(!! 1,3. к о)2 К (» =- f! - 15 Независимосгг о изме!!е! !1,1 !Г.г;1! г»,i коэффициента Кг, = 1 03!I31: (г (п(,у?».Г ..:. . (как и у известного (ГреоЬра. (!»! 1 (!» < ) то1ных погрешностей препбр111:!:- .::,;; (!: ной мощности. ") Равенство нулк! коэф 11»(1! (, .1» Кг()2 = 0 при любом значе111и к1!у! оГч»!1 стоты 0,9 5 (l) 1,1 означло(и l(1!iу(о t (3(3— пенсаци»о гармоничсc»,их согта!»ля(о(!цг1х УДВОЕННОЙ ЧаСтОти (ПОГЛЕХ), т.е. О!)ЕГгПГ- !Г»»111Е 55 высокого и неизмен! ого от(Гаситель!(о о уровня сигнала активной мощ!1гс(-(! пппб изменениях промышлен(<-,й час1огь1.! i »Г; !! i (Л»11*;.1, ! i !1,, 11;...,,; i i i г;Г. !"»: ", Г!1 tj (,! ! F !;! ii ) 1 i l 1 I ° 1 Ь»- !:1! !!1! !,, г 1"» г 1 ;. Г»,!,»;i 1 l ;, f i, i! l :. !,". i 1!1 tii 1!.»г . f:»11 Ã,, .: 1, 11! (; f,»1П!! 1 ; ° ХГ li.t
il ° i l1 " "i »(ill I ;1; ! f (1iI l iI; !,:,1 - il; !1, !i., ° !, Il a ! (11тс (11 i l! (:
Г»Х!1, ;, г,, .i !, t,,» - Г?Г» !.!!,, 1 t!tIT . »:, -, 11...11 t . . . .;. 1!1 Чл" 1 1 »"" 1Р " : " I. !" (дI).UI . Г,", 1 I !! » i ;. "»;, i !;,-,О»- г i (. tt, л: Гl ti !. :,, Г г; 11,» r !;!.;1» (I II»3 ti. tÓiP»I I((11:(1(::! 1".,,: ., j "1,! I, l,, Р " I )ките i»i.;;„t.- пд(,i i! -,;, .:ii: -,Г,t I,")f)-.— Г»i IÎ.:г 111P ",i=1 !,(! t1, |!: i t ;-1: "-: .; " I I.l!1 flХi1Гl! Г, !1 г, I Г»!1 I 1, 1! Д 1707 1laaix Составитель Б.Хромое Редактор И.Сегляник 1ехред M,Moðãåí<ал Корректор М.Демчик Заказ 3504 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
