Способ регулирования возбуждения синхронного генератора

 

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение динамической устойчивости. Указанная цель достигается за счет фиксации режима наброса нагрузки по факту одновременного снижения частоты и увеличения активной составляющей тока статора генератора, после чего в законе управления возбуждением генератора используются отрицательные коэффициенты усиления частотных стабилизирующих каналов, заменяемые на исходные при окончании режима наброса нагрузки. Фиксация окончания режима наброса нагрузки осуществляется по моменту достижения отклонением частоты своего экстремального отрицательного значения, после чего режим наброса нагрузки считается законченным и в закон регулирования вводятся занесенные в память исходные значения коэффициентов усиления частотных каналов, определенные до момента фиксации режима наброса нагрузки. Причем описанная процедура по определению режима наброса нагрузки осуществляется только в случае отсутствия переходного процесса путем сравнения модулей измеренных экстремальных значений отклонения частоты с заданной пороговой величиной. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) щ) Н 02 P 9/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕП:КИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4271969/24-07 (22) 02.06.87 (46) 30.10.90.Бюл.Y. - 40 (71) Всесоюзный электротехнический институт им.В.И.Ленина (72) В.С.Образцов (53) 621.316. 722: 621. 313. i (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 330520, кл. Н 02 P 9/14, 1970. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повыше.нне динамической устойчивости. Цель достигается за счет фиксации режима наброса нагрузки по факту одновременг

-.ного снижения частоты и увеличения активной составляющей тока статора генератора, после чего в законе уп равления возбуждением генератора используются отрицательные козффициенИзобретение относится к электротехнике, в частности к технике для автоматического управления энергетическими системами.

Цель изобретения — повышение динамической устойчивости, На фиг.1 приведен алгоритм реализации способа с использованием вычислительной техники; на фиг.2 и 3— схема устройства для реализации предлагаемого способа.

На этапе 1 (фиг.1) определяются условия, сопутствующие возникновению режима наброса нагрузки путем провер-: ки отсутствия переходного процесса измерением модулей экстремальных зна«

1603520 A 1

2 ты усиления частотных стабилизирующих каналов, заменяемые на исходные при окончании режима наброса нагрузки.

Фиксация окончания режима наброса нагрузки осуществляется по моменту достижения отклонением частоты своего

1 экстремального отрицательного значения, после чего режим наброса нагрузки считается законченным и в saкон, регулирования вводятся занесенные в память исходные значения коэффициентов усиления частотных каналов, определенные до момента фиксации режима наброса нагрузки. Причем описанная процедура по определению режима наброса нагрузки осуществляется только в случае отсутствия переЮ

-.oäíîãî процесса путем сравнения модулей измеренных экстремальных значе ний отклонения частоты с заданной пороговой величиной» 1 з «и «ф лы» 3 ил» ех1 чений отклонений частоты gf, и сравнением их с заданной величиной

:E„ех

При превышении значений естественными флюктуациями в сигнале отклонения частоты принимается решение, что условий для распознавания режима "Наброс нагрузки" не существу— ет и расчет передается на этап 10 с последующим обнулением флагов, фик— сирующих этот режим (этап 13)« При ех Г ° а F на этапе 2 определяется

1 1 9 изменение активной составляющей тока генератора. Если это изменение превышает заданную величину E, то расчет

1603520

40 передается на этап 3, на который определяется знак отклонения частоты напряжения генератора. Если величина отклонения частоты имеет отрицатель5 ный знак и превышает уставку с > то на этапе 4 фиксируется наличие режима наброса нагрузки в энергосистеме,,. флаг фиксации этого режима устанавливается в состояние "1". Далее на этапе 5 определяется состояние фла = га изменения коэффициентов (К„з ) по частотным каналам. Если этот флаг равен нулю, т.е. коэффициенты по частотным каналам K5f и К

На этапе 10 определяется состоя— ние флага фиксации режима наброса

35 нагрузки F > и если P < установ4 лен в состояние "1" то на этапе 11 определяется момент достижения отклонением частоты переходного процесса своего экстремального значения ех ех

g f .После достижения $ f „на этапе 12 устанавливаются значения коэффициентов частотных каналов КЬЙ

K f pRHBhlMH 3BB eHH K исхи

K < f < >, запомненным до момента возн икновения режима наброса нагрузки, а. на этапе 13 устанавливаются флаги

Ен ни F, в состояние "0", сигнализируя, что режим наброса .нагрузки

Ю окончился и коэффициенты Khf и К;f, 1

1 соответствуют своим исходным значе.ниям.

Устройство для регулирования возбуждения в режиме наброса нагрузки 5 (фиг.2) содержит генератор 14 тактовых импульсов, подключенный на входы блоков 15 и 16 памяти, имеющих в своем составе квантователи уровня входных сигналов. Выходы блока 15 памяти подключены через блок 17 разности к одному из входов блока триггера шмидта 18. на другой вход которого подключен блок 19 уставки, задающий величину Я .

2.

Прямой выход блока 18 подключен к одному из входов элемента И 20 другой вход которого соединен с одним из выходов блока 16 через прямой выход триггера Шмидта 2 1. На другой вход блока 21 подключен блок 22 уставки, задающий величину : . Выход элемента И 20 подключен к одному из входов элемента И 23 через триггер

24. Другой вход элемента И 23 подключен к инверсному выходу триггера 25, а прямой выход элемента И,23 — к одному из входов этого триггера 25 и первому входу блока 26 выполняющему функции элемента И, другой вход блока 26 соединен с выходом блока 24.

С этим же выходом соединен первый вход блока 27, выполняющего функции элемента И, другой вход блока 27 связан с инверсным выхбдом триггера 25. Другие входы триггеров 24 и

25 связаны с выходом блока 14, третьи входы триггеров 24 и 25 — с выходом элемента И 28, один из входов которо=

ro подключен к выходам блока 16 через блок выявления экстремума сигнала

29, вырабатывающего короткие импульсы при прохождении этого сигнала через нуль. Другой вход элемента 28 связан с выходом блока 24., а третий вход элемента 28 подключен к выходу трехвходового элемента ИЛИ 30. Один из входов элемента 30 подключен к инверсному выходу блока 21 другой вход — к инверсному выходу блока 18 г третий вход — к инверсному выходу элемента 23. Выход элемента 28 объединен через свои разделительные диоды с выходом триггера шмидта 31, на один из входов которого подключен блок 32 уставки, задающий величину

Е, которая определяется величиной флуктуации сигнала в нормальном режиме.Один из входов блока памяти 33 связан с выходом элемента 26, другой вход — с выходом блока 14, третий вход — с выходом блока 34 памяти, а четвертый вход — с выходом блока

35 памяти. Один из входов блока 34 подключен к соответствующему выходу блока 33, другой вход блока 34 соединен с выходом блока 36 уставки, за10

5 160 дающего отрицательное значение коэффициента — К, f Один из входов блока 35 подключен к соответствующему выходу блока 33 другой вход бло- ка 35 соединен с выходом блока 37 уставки, задающего отрицательное значение коэффициента — К Qf. Третьи входы блоков 34 и 35 объединены друг с другом и с выходом блока 27.

Четвертые входы блоков 34 и 35 объе; динены друг с другом и связаны с вы-, ходами элемента 31 и 28. Пятые входы блоков 34 и 35 объединены друг с другом с выходом блока 14. . Связь триггера 25 с блоком 27 осуществлена через линию 38 задержки.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 14 тактовых импульсов работает с заданной частотой, выдавая однополярные прямоугольные импульсы, под воздействием которых в блоках памяти 15 и 16 происходит квантование, входных сигналов активной составляющей тока генератора I u. отклонение частоты напряжения генератора g f соответственно. Блок 15 памяти на воих выходах имеет текущее значение Х ; и предыдущее значение Х,,;, .Эти значения поступают на входы блока 17 разности, в котором определяется изменение значений

И,„, = I; — Хп,,,.В триггере Шмидта .18 это значение Ь Х o сравнивается с заданной величиной Я (19) и в случае превышения величиной QIо; значения уставки на прямом выходе триггера Шмидта 18 устанавливается состояние "1", которая подается на один из входов элемента И 20. Ка другой вход этого элемента подается сигнал с прямого выхода триггера Шмидта 21, на выходе которого устанавливается "1" в случае, если отрицательное значение $f, меньше заданного значения — E (2?). Если на входах элемента 20 присутствуют "1" с выходов триггеров

Шмидта 18 н 21, триггер 24 по своему входу "Установ" установится в состояние ".1", фиксируя наличие режима иаброса нагрузки. Под воздействием этого сигнала срабатывает элемент

И 23, так как на другом входе этого элемента также имеется 1, посколь . ку исходное значение инверсного вы-. хода триггера 25 также "1". Под воздействием сигналов с выхода блока 24

3520 6 и выхода блока 23 по каналам "Запись" на выходе блока 26 устанавливается "1"..

Это состояние на выходе блока 26 сохраняется до прихода следующего тактового импульса (ТИ), под воздействием которого в следующем такте на. инверсном выходе триггера 25 устанавливается "О". На выходе блока 26

"1" исчезает.

Такая последовательность прохождения сигнала возможна лишь при от сутствии переходного процесса, фиксируемого по результатам сравнения с помощью триггера йтидта 31, модулей экстремальных значений отклонения частоты электромеханического проех / цесса (h f / с пороговой величиной

Я/, определяемой величиной флюктуации сигнала df в нормальном режиме и задаваемой блоком 32 уставки. ех

Когда (hf /) -,. триггер Шмидта

31 срабатывает, блокируя по каналам

"Сброс", работу указанного тракта. ехЕ/

Если /df . /сF,, то под вовдействи— ем сигнала "Запись" и ТИ блок,33 памяти запоминает исходные значения

КЬ/ -цс К/ H K

35 памяти отрицательных значений

-К f (блок 36) и -К/ Х (блок 37) про1 исходит под воздействием разрешающего сигнала "Установ и наличия ТИ.

Значения К,/ n Kgf, записанные в блоках 34 и 35, используются при формировании выходного сигнала регулятора возбуждения.

В режиме наброса нагрузки коэффициенты К f К/ f со своими отрицательными значениями сохраняются в блоках 34 и 35 до тех пор, пока отклонение частоты / Е не достигнет ! своего отрицательного экстремума, что фиксируется при помощи блока 29 выявления экстремума, вырабатывающего короткий импульс при переходе первой производной частоты Г через нуль из области отрицательных в область поло жительных значений f . Этот короткий импульс переводит элемент И 28 по выходному каналу "Перезапись в состояние "1", поскоЛьку на других входах этого элемента 28 также присутствует "1" с вьЫода триггера 24. фиксирующего наличие режима наброса нагрузки> и с выхода элемента ИЛИ 30. l 6035 имеющего по крайней мере на одном из своих входов сигнал "1 с инверсных выходов элемента 23 и блоков 21 и 18.

При установлении "1" на выходе элемен

5 та 28 (канал "Перезапись" ) происходит установка триггеров 24 и 25 в исходное положение, при котором на их прямых выходах устанавливается состояние "0", Под воздействием сиг- 1О нала по каналу "Перезапись" в блоки

34 и 35 памяти происходит переза— аись в эти блоки исходных значений

К f 1 и КАйи с выходов блока 33 памяти, соответствующих значениям

K<,f и ref, существовавшим до возникновения режима наброса нагрузки.

Блокировка от повторной перезаписи: этих коэффициентов осуществляется с помощью введения на один из входов элемента 28 сигнала с выхода триггера

24, фиксирующего наличие наброса на †. грузки.

Формула изобретения 25

1. Способ регулирования возбуждения синхронного генератора, согласно которому в дополнение к пропорциональному регулированию измеряют от- 30 клонение частоты и ее первую производную, которые с заданными коэффициентами усиления используют в качестве стабилизирующих параметров, фиксируют режим наброса нагрузки в приемной системе и осуществляют форсирование возбуждения, о т л н ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения динамической устойчивости, Яя выявления режима наброса нагрузки измеряют модули экстремальных значений отклонения частоты переходного процесса, сравнивают их с заданной уставкой, 20 8 которая. выбрана из условия превышения уровня флюктуаций отклонения частоты в нормальном режиме, и если измеренные модули экстремальных значений отклонения частоты переходного процесса меньше заданной уставки, то измеряют текущие значения отклонения частоты и активной составляющей тока статора генератора, запоминают его текущее и предыдущее значения, опре- . деляют разность между ними, сравнивают полученную разность с заданной уставкой и в случае превышения значением разности заданной уставки сравнивают текущее значение отклонения частоты с заданной отрицательной уставкой и при превышении текущим значением отклонения частоты этой уставки фиксируют наличие режю а наброса нагрузки, окончание которого фиксируют в момент достижения отклонением частоты своего отрицательного экстремального значения, после окончания режима наброса нагрузки снимают форсирование возбуждения.

Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в момент фиксации режима наброса нагрузки запоминают исходные заданные значения коэффициентов усиления стабилизирующих параметров, а форсирование возбуж- дения осуществляют в результате использования отрицательных значений коэффициентов усиления стабилизирующих параметров, причем при окончании режима наброса нагрузки снятие форсирования осуществляют в результате замены отрицательных значений коэффициентов усиления стабилизирующих параметров на их запомненные ранее значения.

-. J 603520

1603520 (",оставитель К.Фотнна

Редакт.,р Л.Пчолинская Техред М.Дидык Корректор II.Ïèëèïåíêo

Тираж "49

Заказ,3393

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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