Способ управления асинхронизированным электромеханическим преобразователем частоты

 

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение надежности. Регулятором возбуждения одной машины определяют регулирование напряжения на собственных шинах и поддержание частоты вращения вала асинхронизированного электромеханического преобразователя частоты, равной, например, средней частоте связываемых энергосистем. Регулятором возбуждения другой машины определяют регулирование напряжения на собственных шинах и регулирование активной мощности. При отключении одного из участков линии электропередачи мощность со стороны одной машины станет не равной установившемуся значению. Одновременно произойдет отклонение частоты от установившегося значения. Сигнал управления по частоте модулируется сигналом модуля разности между текущим значением активной мощности и установившимся ее значением. Это приводит к возникновению автоколебательного режима, в котором преобразователь работает на консольную нагрузку. При длительной работе преобразователя в таком режиме его шунтируют и переводят в режим компенсатора реактивной мощности. В случае восстановления электрической связи фиксируют восстановление связи по факту восстановления способности регулировать активную мощность и соответственно восстанавливают электрическую связь с мощной энергосистемой. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 J 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1354334 (21) 4340945/24-07 (22) 22.10,87 (46) 07.10.90. Бюл. М 37 .. (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (72) И.Ю. Мирошников, В,В. Саркисян, P.Ñ. Цгоев и Ю.Г. Шакарян (53) 621 316.728(088-8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 11335544333344, кл. Н 02 J 3/06, 1987. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОНИЗИРОВАННЫМ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, Цель изобретения — повышение надежности. Регулятором возбуждения одной машины определяют регулирование напряжения на собственных шинах и поддержание частоты вращения вала асинхронизированного электромеханического преобразователя частоты, равной, например, средней частоте связываемых энергосистем. Регулятором возбуждения

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для связи энергосистем, и является усовершенствованием способа по авт. св. f+ 1354334.

Цель изобретения — повышение надежности работы асинхронизированного электромеханического преобразователя частоты (АС ЭМПЧ) путем обеспечения селективно-сти управления в режимах, не приводящих к образованию консольной нагрузки, т,е. к работе на выделенный энергорайон, и вос„,53J 1598041 А2 другой машины определяют регулирование напряжения на собственных шинах и регулирование активной мощности. При отключении одного из участков линии электропередачи мощность со стороны одной машины станет не равной установившемуся значению. Одновременно произойдет отклонение частоты от установившегося значения. Сигнал управления по частоте модулируется сигналом модуля разности между текущим значением активной мощности и установившимся ее значением, Это приводит к возникновению автоколебательного режима, в котором преобразователь работает на консольную нагрузку. При длительной работе преобразователя в таком режиме его шунтируют и переводят в режим компенсаторэ реактивной мощности. В случае восстановления электрической связи фиксируют восстановление связи по факту восстановления способности регулировать активную мощность и, соответственно, восстанавливают электрическую связь с мощной энергосистемой. 3 ил. становления электрической связи между АС

ЭМПЧ и энергосистемой.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема энергосистемы с АС ЭМПЧ; на фиг, 2 — функциональная схема АС ЭМПЧ с системой регулирования; на фиг, 3 — функциональная схема блока формирования сигнала управления.

Энергосистемы 1 и 2 объединены электропередачей переменного тока, в рассечку которой включен АС ЭМПЧ. Последний состоит из двух асинхронизированных синх1598041

15

55 ронных машин (АСМ) 3 и 4, соединенных общим валом 5. АСМ подключены через трансформаторы 6 и 7 связи и выключатели

8 и 9 к линии электропередачи. Для шунтирования, АС ЭМПЧ служит шунтирующий выключатель 10. На одном валу с ACM находится углоизмерительная машина 11.

Регулирование режима АС ЭМПЧ осуществляется регуляторами 12 и 13, выходы которых подключены к управляющим входам преобразователей 14 и 15 частоты с непосредственнойсвяэью(ПЧНС). Питание ПЧНС осуществляется от вторичных обмоток трансформаторов 16 и 17, первичные обмотки которых подключены к статорным цепям

АСМ. Устройство управления АС ЭМПЧ содержит датчики 18 и 19 опорных напряжений, подключенные к трансформаторам 20 и 21 напряжения связываемых энергосистем, датчики 22 и 23 синхронных проекций тока ротора, датчики 24 и 25 напряжений, датчики 26 и 27 частот связываемых энергосистем, датчики 28 и 29 активной мощности

АСМ, датчик 30 углового положения вала, датчик 31 частоты вращения вала. Первичная информация измеряется с помощью трансформаторов 32 и 33 тока электропередачи; трансформаторов 34 и 35 напряжения

АСМ и трансформаторов 36 и 37 тока ACM.

Датчики 24 и 25 напряжения подключены соответственно к трансформаторам 20 и 21 напряжений, датчики 28 и 29 активной мощности подключены соответственно к трансформаторам 32 и 33 тока и трансформаторам 20 и 21 напряжения, датчики 26 и

27 частоты подключены соответственно к трансформаторам 20 и 21 напряжений энергосистем, датчик 31 частоты вращения вала и датчик 30 углового положения вала подключены к углоизмерительной машине 11.

Регуляторы 12 и 13 возбуждения состоят из преобразователей 38 и 39 координат, сумматоров 40 — 43, пропорционально дифференциально-интегральных (ПИД) преобразователей 44 — 47; Уставки по напряжению

U* задаются потенциометрами 48 и 49, уставка по активной мощности Р* — потенциометром 50. На входы ПИД преобразователя 47 поступают сигналы от блоков 51 и 52 формирователей сигнала управления (БФСУ), входы которых подключены к соответствующим датчикам 26 и 27 частоты и . датчикам 28 и 29 активной мощности. Выходные сигналы БФСУ 51 и 52 являются входными сигналами блока 53 управления, который осуществляет переключение ключей 54-57,.включение автоматического синхронизатора 58 и переключение входных сигналов в БФСУ 51 и 52.

БФСУ 51 или 52 состоит (фиг. 3) из формирователей 59 и 60 установившихся значений соответственно активной мощности и частоты, элементов 61 и 62 сравнения, ключей 63-66, релейного элемента 67 с опережающей петлей гистереэиса, формирователя 68 модуля, перемножителя 69.

Устройство, реализующее предлагаемый способ управления, работает следующим образом.

В нормальных режимах работы, т,е. при существовании электрической связи между

АС ЭМПЧ и энергосистемами, регулятор 12 возбуждения АСМ 3 осуществляет регулирование напряжения на собственных шинах и поддержание частоты вращения вала АС

ЭМПЧ, равной, например, средней частоте связываемых энергосистем, Регулятор 13 возбуждения другой ACM 4 осуществляет

20 регулирование напряжения на собственных шинах и регулирование активной мощности, уставка по которой задается потенциометром 50. При этом ключи 54, 57, 63 и 65 замкнуты, а ключи 55, 56, 64 и 66 разомкну25 ты, На выходе БФСУ 51 и 52 сигнал равен нулю. При отключении одного из участков

ЛЭП, например, со стороны АСМ 4 мощность ACM 4 становится не равной устано-. вившемуся значению, поэтому на выходе

30 сумматора БФСУ 52 будет постоянный сигнал. Одновременно происходит отклонение частоты от установившегося значения, что приводит к работе релейного элемента 67 с опережающей петлей гистерезиса. Выходной сигнал релейного элемента 67 модулируется сигналом модуля разности между текущим значением активной мощности и установившимся ее значением. Модулирование осуществляется перемножителем 69 и формирователем 68 модуля. Указанное управление приводит к возникновению автоколебательного режима, наличие которого фиксируется блоком 53 управления.

Наличие автоколебательного режима указывает, что АС ЭМПЧ работает на консольную нагрузку. При этом блок 53 управления осуществляет переключение управления АС ЭМПЧ на закон, обеспечивающий поддержание равенства текущих значений частот связываемых энергосистем.

Указанчая операция осуществляется отключением ключей 54 и 57 с одновременным включением ключей 55 и 56. При длительной работе АС ЭМПЧ в консольном режиме блок

53 управления разрешает работу автоматического синхронизатора 58, который осуществляет шунтирование АС ЭМПЧ вкл юче кием вы ключ ателя 10. По факту включения выключателя 10 блок 53управления переводит AC ЭМПЧ в режим компенса1598041 тора реактивной мощности включением ключа 54 и отключением ключей 55-57.

Однако указанная последовательность операций может быть нарушена в случае восстановления электрической связи, на,пример, при успешном АПВ. Для фиксирования факта восстановления электрической связи одновременно с переключением на закон, обеспечивающий поддержание равенства текущих значений частот связываемых энергосистем, осуществляется переключение входных сигналов в БФСУ

52, отключаются ключи 63 и 65, включаются ключи 64 и 66. Фиксирование восстановле-. ния связи производится по факту восстановления способности регулировать активную мощность, Способность регулировать активную мощность подтверждается с помощью следующих операций: производят с помощью элемента 61 сравнение уста новившегося и текущего значений активной мощности машины, питающей консольную нагрузку, при выходе этой разности за заДанные пределы формируют сигнал управления, обеспечивающий приближение активной мощности к установившемуся знакению, при восстановлении активной мощности снимают сигнал управления (релейный элемент 67 с опережающей петлей гистерезиса), причем данный сигнал уп:ра вл е н и я м одул и руют (ум нож ител ь 69) величиной (элемент 68) разности между теКущим и установившимся значениями час тоты, при неоднократном заданном

„количестве выходов разности активных мощностей за допустимые пределы в течение заданного времени фиксируют факт восстановления способности регулировать активную мощность и, соответственно, вос. становление электрической связи с мощной энергосистемой, Блок 53 управления осуще.ствляет переключение ключей 54 — 57 и 63—

á6 в положение, соответствующее нормальной работе АС ЭМПЧ, В аварийных ситуациях, приводящих к . изменению частот в связываемых системах, АС ЭМПЧ сохраняет способность регулировать активную мощность, поэтому, хотя на выходе релейного элемента 67 будет сигнал. на выходе умножителя 69 будет нулевой сигнал, Дополнительная проверка восстановления связи позволяет осуществить переход на доаварийный закон управления, Указанные технические мероприятия повышают селективность и поэтому повышают надежность работы АС

10

15 вателем частоты (АС ЭМПЧ) по авт, св.

ЭМПЧ. В случае длительной работы АС

ЭМПЧ на консольную нагрузку производится шунтирование агрегата выключателем

10, разрешение на включение которого поступает от автосинхронизатора 58.

Таким образом, предлагаемое изобретение повышает надежность работы АС

ЭМПЧ в консольном режиме и при восстановлении связи между АС ЭМПЧ и энергосистемой.

Формула изобретения

Способ управления асинхрониэированным электромеханическим преобразоМ 1354334, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы АС

ЭМПЧ, дополнительно измеряют активную мощность второй машины AC ЭМПЧ, фиксируют величины наброса активных мощностей машин АС ЭМПЧ, сформированный сигнал управления, обеспечивающий приближение текущих значений частот к установившимся значениям перед подачей в машину, управляемую по активной мощности, умножают на вели ину зафиксированного наброса активной мощности машины

АС ЭМПЧ, со стороны которой произошел выход разности частот за заданные пределы, а при работе АС ЗМПЧ по закону управления, обеспечивающему поддержание равенства текущих значений частот связываемых энергосистем, фиксируют наброс активной мощности машины, питающей консольную нагрузку, при выходе данного наброса за заданные пределы формируют сигнал постоянной величины со знаком, обеспечивающим снижение данного наброса мощности, умножают его на величину разности текущего и установившегося значений частоты со стороны машины, питающей консольную нагрузку, полученный дополнительный сигнал суммируют с сигналом, сформированным по закону, обеспечивающему поддержание равенства текущих значений частот связываемых энергосистем, при уменьшении. данного наброса ниже заданных пределов снимают дополнительный сигнал, а причем при неоднократном заданном количестве выходов данного наброса эа заданные пределы в течение заданного времени фиксируют восстановление электрической связи с энергосистемой и переходят на формирование сигналов управления АС ЭМПЧ в нормальном режиме.

1S98041

1598041

Составитель M.Ïoëÿêîâ

Техред М.Моргентал Корректор Л.Патай

Редактор Н.Тупица

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3064 Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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