Регулятор частоты энергетического объекта

 

1. РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА, содержащий измерительньй преобразователь частоты, включенный на вход блока формирования управляющего воздействия с интегратором в прямой цепи, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования, блок формирования управляющего воздействия снабжен пропорциональным звеном с настраиваемыми уровнем насыщения и коэффициентом передачи,вклю- . ченным во входную цепь интегратора. 2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что звено с настраиваемым уровнем насыщения и коэффициентом передачи выполнено с регулируемым резистором на входе, подключенным к входу операционного усилителя, к выходу которого подключен регулируемый делитель напряжения , причем выход последнего соедиш нен с выходом звена и через резистор ел обратной связи - с инвертирующим входом операционного усилителя.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„942555 (5 1) 4 Н 02 Р 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 2631334/24-07 (22) 1?.06.78 (46) 23.02.89. Бюл. М 7 (71) Производственное объединение турбостроения "Ленинградский металлический завод" (72) О.И.Башнин, В.В.Семенов, В.Н.Федоров, Н.М.Горбунов, E.È.Ðîäèîíîâ и Н.А.Сорокин (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

8 568999, кл. Н 02 P 9/04, 1976 ° (54) (57) 1. РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА, содержащий измерительный преобразователь частоты, включенный на вход блока формирования управляющего воздействия с интегратором в прямой цепи, о т л и—

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к регуляторам частоты и активной мощности синхронных генераторов с воздействием на неэлектрический первичный двигатель.

Известен регулятор частоты энергетического объекта, содержащий измерительный преобразователь частоты, включенный на вход флока формирования управляющего воздействия с интегратором в прямой цепи.

Интегральная составляющая закона регулирования в этом регуляторе формируется первым интегратором, который находится в прямой цепи регулятора. Скорость изменения выходного сигнала всего регулятора, в конечч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества регулирования, блок формирования управляющего воздействия снабжен пропорциональным звеном с настраиваемыми уровнем насыщения и коэффициентом передачи,включенным во входную цепь интегратора.

2. Регулятор по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что звено с настраиваемым уровнем насыщения и коэффициентом передачи выполнено с регулируемым резистором на вхбде, подключенным к входу операционного усилителя, к выходу которого подключен регулируемый делитель напряжения, причем выход последнего соединен с выходом звена и через резистор обратной связи — с инвертирующим входом операционного усилителя.

2 ном счете, определяется скоростью изменения сигнала на выходе первого интегратора, поскольку в нормальных эксплуатационных режимах пропорциональная составляющая закона регулирования мала, а дифференциальная— быстро з атухает.

Если коэффициент передачи первого интегратора выбрать достаточно малым, регулятор будет работать медленно и силовая следящая система, включенная между регулятором и объектом регулирования, будет успевать отслеживать управляющие воздействия при любых внешних возмущениях.

Однако качество регулирования частоты при малых возмущениях будет низким из-за малого усиления интегратора.

3 942

Если же коэффициент передачи первого интегратора настроить большим, то вся система будет хорошо работать при малъгх возмущениях, а при больших — плохо из-за отставания силовой следящей системы. При этом могут возникнуть медленно затухающие колебания в контуре регулирования частоты агрегата, которые повлекут срабатывание защит электрической системы.

Цель изобретения — повысить качество регулирования во всем диапазоне внешних возмущений.

Это достигается в регуляторе частоты энергетического объекта, содержащем измерительный преобразователь частоты, включенный на вход блока формирования управляющего воздействия с интегратором в прямой цепи.

Новым в регуляторе является то, что блок формирования управляющего воздействия снабжен пропорциональным звеном с настраиваемым уровнем насыщения и коэффициентом передачи, включенным во входную цепь интегратора.

При этом звено с настраиваемыми уровнем насыщения и коэффициентом передачи вьгполнено с регулируемым резистором на входе, подключенным к входу операционного усилителя, к выходу которого подключен регулируемый делитель напряжения, причем выход последнего соединен с выходом звена и через резистор обратной связи — с инвертирующим входом операционного усилителя.

На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого регулятора, на о фиг. 2 — реализация звена с настраиваемыми уровнем насыщения и коэффицИ нтом передачи.

Выход измерительного преобразователя частоты 1 связан с входом первого пропорционального звена 2, K BTo рому входу которого подключен блок статизма 3, вход которого соединен с выходом первого интегратора 4. Этот ж выход интегратора включен на вход сумматора 5, на второй вход которого включен выход первого пропорционального звена 2. Выход сумматора 5 соединен с входами второго интегратора 6 и второго пропорционального звена 7. К входу последнего подключен также выход второго интегратора б, с вторым входом которого связан выход второго пропорционального звена 7 и выход регулятора.

Пропорциональное звено 8 с наст5 раиваемыми уровнем насыщения и коэффициентом передачи включено во входную цепь первого интегратора 4. Выход регулятора через силовую следящую систему 9 связан с объектом регулирования 10. Элементы 2 — 8 представляют собой блок формирования управляющего воздействия.

Уровень насыщения дополнительного пропорционального звена 8 настраивается так, чтобы максимальная скорость изменения выходного сигнала первого интегратора 4 была несколько ниже максимальной скорости выходного органа силовой следящей системы 9. При

20 этом последняя будет успевать отслеживать управляющие сигналы регулятора при больших внешних возмущениях.

В режиме малых возмущений величина интегральной составляющей выходного

25 сигнала регулятора будет определяться произведением коэффициентов передачи звена 8 и интегратора 4. Коэффициент передачи последнего в предлагаемом регуляторе делается нерегули30 руемым с тем, чтобы не происходило нарушения настройки ограничения скорости его выходного сигнала. Поэтому величина интегральной составляющей настраивается только изменением коэффициента передачи звена 8.

Таким образом, настройкой звена 8 можно обеспечить высокое качество работы регулятора -o всем диапазоне внешних возмущений.

Звено 8 может быть выполнено на операционном усилителе, к выходу котрого подключен регулируемый делитель напряжения, причем выход последнего соединен с выходом звена и чеч5 рез резистор обратной связи — с инвертирующим входом операционного усилителя, РезистоР I 1 предназначен для настройки коэффициента передачи звена 8, а делитель напряжения 12

50 для настройки уровня насыщения звена. Легко видеть, что от перемещения движка делителя 72 усиление звена 8 не зависит, так как оно определяется только отношением сопротивлений

55 резисторов 13 и 11 (отрицательная обратная связь через Резистор 1 1 берется не с выхода операционного усилителя 14, а с выхода самого звена

8) . В то же время уровень насыщения

5 94255 звена 8 определяется уровнем насьпщения операционного усилителя 14 и настройкой делителя 12. Напряжение насыщения операционного усилителя

5 зависит от его типа и напряжения питания, т.е ° для принятой конструкции регулятора — величина постоянная. Следовательно, уровень насыщения звена 8 настраивается только делителем 12.

Проверка показала, что величина максимальной скорости интегратора настраивается в пределах от t до

10 В/с, что соответствует у различных гидроагрегатов диапазону настройки максимальной скорости хода главного гидравлического сервомотора.

Указанное соответствие означает, что в рассматриваемых условиях изменение напряжения на выходе интегра5 6 тора не может обогнать ход главного сервомотора. Таким образом, в предлагаемом регуляторе отсутствует рассогласование и тем самым улучшается качество процесса регулирования (демпфирование качания частоты в энергосистеме при больших возмущениях со стороны нагрузки) и не снижается быстродействие регулятора-при малых возмущениях.

Устранение в регуляторе несогласованного действия электрического интегратора и сервомотора регулирую щего, органа исключает перерегулирование энергосистемы, возможное при использовании регулятора — прототипа, и срабатывание частотных защит энергосистемы, вызывающих вывод резервов мощности.

942555

Составитель К.Фотина

Техред ц.Ходани Корректор С.Шекмар

Ъ»

Редактор Н ° Сильнягина

Заказ 749 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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