CS241931B1

CS241931B1 - Synchronous phase modifier's excitation regulation device with exciting voltage reversion during operation

Info

Publication number: CS241931B1
Application number: CS843905A
Authority: CS
Inventors: Emil Hrzan; Petr Petrasek
Original assignee: Emil Hrzan; Petr Petrasek
Priority date: 1984-05-24
Filing date: 1984-05-24
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS390584A1

Abstract

Zařízení pro regulaci buzení synchronního kompenzátoru s reverzací budicího napětí během provozu je určeno pro synchronní kompenzátory, kde je třeba reverzovat polaritu budicího napětí, aniž by se kompenzátor odpojoval od energetické sítě» Po provedení reverzace následuje časový úsek, kdy se zasynchronizuje rotor do snrávné polohy vůči magnetickému poli statoru pomocí regulace na konstantní budicí.proud a současně se upraví výstupní napětí z rozdílového a proporcionálně integračního členu tak, aby došlo k beznárazovému přechodu z regulace budicího proudu na regulaci napětí.Device for controlling synchronous excitation compensator with reversing exciter voltage during operation is intended for synchronous compensators where needed reverse polarity of excitation voltage without removing the compensator from the power supply Network »After Reversing followed by a time period when it synchronizes the rotor to a low magnetic position stator field by means of regulation to a constant excitation current and simultaneously adjusts output voltage from differential a proportionally integrating member so that in order to achieve a no-brainer transition from regulation excitation current for voltage regulation.

Description

Vynález se týká zařízení pro regulaci buzení synchronního kompenzátoru s reverzací budicího napětí během provozu.The invention relates to a device for controlling the excitation of a synchronous compensator with reversing of the excitation voltage during operation.

Až dosud se reverzace polarity budicího napětí prováděla tak, že se kompenzátor odpojuje od sítě a po provedení reverzace se opět znovu přifázuje. Nevýhodou tohoto způsobu je, že se musí před opětným přifázováním znovu splnit všechny podmínky nutné k přifázování, což prodlužuje dobu, kdy není kompenzátor v činnosti.Until now, reversing the excitation polarity has been carried out by disconnecting the compensator from the mains and re-phasing after reversing. The disadvantage of this method is that all the conditions necessary for the phasing must be fulfilled before re-phasing, which extends the time when the compensator is not in operation.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že první vstup rozdílového a'proporcionálně integračního členu je připojen na výstup obvodu žádané hodnoty napětí a druhý vstup rozdílového a· proporcionálně integračního členu je připojen na výstup zpětnovazebního členu regulačního obvodu napětí, přičemž výstup rozdílového a proporcionálně integračního členu je spojen jednak s prvním vstupem přepínače a jednak s prvním vstupem rozdílového a zesilovacího Členu,jehož druhý vstup je spojen s výstupem proporcionálního členu, který je svým vstupem připojen k výstupu přepínače. Druhý vstup přepínače je spojen s výstupem regulátoru budicího proudu, jehož první vstup je spojen s výstupem čidla budicího proudu, přičemž druhý vstup regulátoru budicího proudu je spojen s výstupem obvodu žádané hodnoty budicího proudu, přičemž výstup obvodu jednorázového impulsu je připojen jednak na řídicí vstup přepínače a současně na řídicí vstup spínače, jehož vstup je spojen s výstupem rozdílového a zesilovacího členu a výstup spínače je spojen s řídicím vstupem obvodu žádané hodnoty napětí.SUMMARY OF THE INVENTION The first input of the differential and proportional integrator is connected to the output of the voltage reference circuit and the second input of the differential and proportional integrator is connected to the output of the voltage regulator feedback circuit, the output of the differential and proportional integrator being connected to the first input of the switch and to the first input of the differential and amplifier, the second input of which is connected to the output of the proportional element which is connected to the output of the switch by its input. The second input of the switch is coupled to the output of the excitation current regulator, the first input of which is connected to the output of the excitation current sensor, the second input of the excitation current regulator is connected to the output of the excitation current reference circuit. and at the same time to the control input of the switch, the input of which is coupled to the output of the differential and amplifier, and the output of the switch is coupled to the control input of the voltage setpoint circuit.

241 931241 931

Výhodou zařízení podle vynálezu je, že není třeba kompenzátor během reverzace odpojovat od sítě, čímž se zkrátí doba, po kterou není kompenzátor v činnosti. Další výhodou je automatické zasynchronizování rotoru kompenzátoru do správné polohy vůči jeho statorovému polij bez vyvolání nadměrných statorových proudů a dále automaticky beznárazový přechod na regulaci napětí.An advantage of the device according to the invention is that there is no need to disconnect the compensator from the mains during reversing, thus reducing the time the compensator is not in operation. Another advantage is the automatic synchronization of the compensator rotor to the correct position with respect to its stator field without inducing excessive stator currents and furthermore an automatic impactless transition to voltage regulation.

Praktický příklad provedení vynálezu znázorňuje blokové schéma na přiloženém výkresu..A practical embodiment of the invention is shown in the block diagram in the accompanying drawing.

Zařízení podle vynálezu je sestaveno z obvodu 1 žádané hodnoty napětí, jehož výstup 1.1 je připojen na první vstupThe device according to the invention consists of a voltage setpoint circuit 1 whose output 1.1 is connected to a first input

2.1 rozdílového a proporcionálně integračního členu 2jna jehož druhý vstup 2.2 je připojen výstup 9.3 zpětnovazebního členu % regulačního obvodu napětí. První vstup 9.1 zpětnovazebního členu % regulačního obvodu napětí je spojen přes převodník napětí 1.6 se statorovým vinutím 7.2 synchronního kompenzátoru 2. ^a druhý vstup 9.2 zpětnovazebního členu £ regulačního obvodu napětí je spojen přes první převodník proudu 15 se statorovým vinutím 7.2 synchronního kompenzátoru 2 · stup 2.3 rozdílového a proporcionálně integračního členu 2 je připojen jednak na první vstup 3_Λ1 přepínače a jednak na prvý vstup 10.1 rozdílového a zesilovacího členu IQ, jehož druhý vstup 10.2 je připojen současně na výstup 4,2 proporcionálního členu a na první vstup 5.1 výkonového řízeného usměrňovače Jjj· Výstup IO.3 rozdílového a zesilovacího členu 10 je připojen na vstup 11.1 spínače 11 jehož výstup 11,2 je spojen s řídicím vstuperii 1,2 obvodu žádané hodnoty napětí 1. Výstup 3.3 přepínače Jí je spojen se vstupem 4.1 proporcionálního členu Druhý vstup J.2 přepínače J je spojen s výstupem 14.3 regulátoru budicího proudu 14. jehož druhý ystup 14.2 je spojen s výstupem2.1 of the differential and proportional integrator 2j whose second input 2.2 is connected to the output 9.3 of the feedback member% of the voltage control circuit. The first input 9.1 of the voltage regulator feedback circuit% is connected via the voltage converter 1.6 to the stator winding 7.2 of the synchronous compensator 2. ^{and the} second input 9.2 of the voltage regulator feedback circuit 6 is connected via the first current converter 15 to the stator winding 7.2 of the synchronous compensator 2 · step 2.3 the differential and proportional integration element 2 is connected to the first input 3 _Λ 1 of the switch and to the first input 10.1 of the differential and amplifier IQ, whose second input 10.2 is connected simultaneously to the output 4.2 of the proportional element and to the first input 5.1 Jjj · The output IO.3 of the differential and amplifier 10 is connected to the input 11.1 of the switch 11 whose output 11,2 is connected to the control input 1,2 of the voltage reference circuit 1. The output 3.3 of the switch J1 is connected to the input 4.1 of the proportional element. J.2 toggles is connected to the output 14.3 of the field current regulator 14, whose second output 14.2 is connected to the output

13.1 obvodu žádané hodnoty budicího proudu, zatímco první vstup 14.1 regulátoru budicího proudu 14 je spojen s výstupem13.1 of the field current setpoint while the first input 14.1 of the field current regulator 14 is connected to the output

12.2 čidla 12 budicího proudu, jehož vstup 12.1 je přes druhý převodník proudu 17 spojen! s druhým vstupem 5.2 výkonového řízeného usměrňovače J. Výstup 5.3 výkonového řízeného usměrňovače £ je spojen se vstupem 6.1 členu 6 pro reverzaci12.2 of the field current sensor 12, whose input 12.1 is connected via a second current converter 17! with the second input 5.2 of the power controlled rectifier J. Output 5.3 of the power controlled rectifier 6 is connected to the input 6.1 of the reversing member 6.

241 931 polarity budicího napětí, jehož prvý výstup 6.2 je spojen s rotorovým vinutím 7.1 synchronního kompenzátoru 2, zatímco druhý výstup členu 6 pro reverzaci polarity budicího napětí je připojen na vstup 8.1 obvodu§jednorázového impulsu.The excitation voltage polarity 241 931, whose first output 6.2 is connected to the rotor winding 7.1 of the synchronous compensator 2, while the second output of the excitation voltage polarity reversing member 6 is connected to the input 8.1 of the single-pulse circuit.

Výstup 8.2 obvodu 8 jednorázového impulsu je připojen jednak na řídicí vstup 3..4 přepínače ^na řídicí vstup 11.3 spínače 11, ^ra současně'The output 8.2 of the one-time pulse circuit 8 is connected to the control input 34 of the switch 11 to the control input 11.3 of the switch 11, ^r and simultaneously.

Obvod 1 žádané hodnoty napětí je tvořen potenciometrem l.Q. jehož jeden konec je napájen a druhý konec je spojen s nulovým potenciálem a jezdec je vyveden na výstup 1.1. přičemž poloha jezdce je ovládána signálem z řídicího vstupu 1.2.The voltage setpoint circuit 1 is formed by a potentiometer 1.Q. whose one end is powered and the other end is connected to zero potential and the slider is led to output 1.1. wherein the slider position is controlled by a signal from control input 1.2.

Obvod a žádané.hodnoty budicího proudu je tvořen potenciometrem 13.0. jehož jeden konec je napájen a druhý konec je spojen s nulovým potenciálem a jezdec je vyveden na výstup 13.1 obvodu 13 ž ádané hodnoty budicího proudu.The circuit and setpoints of the field current are formed by a potentiometer 13.0. whose one end is powered and the other end is connected to zero potential and the slider is led to the output 13.1 of the field current setpoint 13.

Přepínač J j® tvořen řízeným přepínačem, který má v klidu vodivě spojen první vstup 3.1 s výstupem 3.3 a po přivedení ovládacího signálu na řídicí vstup 3.4 přepínače JJ je vodivě spojen druhý vstup β«2 s výstupem 3.3.The switch J j is formed by a controlled switch which has at rest a conductive connection of the first input 3.1 to the output 3.3 and after the control signal is applied to the control input 3.4 of the switch JJ the second input β «2 is conductively connected to the output 3.3.

Spínač 11 je tvořen řízeným spínačem, který je v klidu rozpojen a po zavedení ovládacího signálu na ovládací vstup spínače AI se vodivě spojí vstup 11.1 s výstupem 11.2 spínače 11 ·The switch 11 is formed by a controlled switch which is open at rest and after the control signal has been applied to the control input of switch A1, the input 11.1 is connected to the output 11.2 of the switch 11 ·

Zařízení podle vynálezu pracuje tak, že z výstupu 1.1 obvodu j. žádané hodnoty napětí se přivádí stejnosměrné napětí na první vstup 2.1 rozdílového a proporcionálně integračního členu 2jod kterého se odečítá napětí z výstupu 9.3 zpětnovazebního členu regulačního obvodu napětí, které je zavedeno na druhý vstup 2.2 tozdílového a proporcionálně integračního členu g. Vzniklá odchylka je vedena přes přepínač ,3, proporcionální člen £ na řídicí vstup 5.1 výkonového řízeného usměrňovače Této odchylce je úměrná i velikost napětí na výstupu 5.3 výkonového řízeného usměrňovače které je zavedeno přes člen 6 pro reverzaci polarity budicího napětí na rotorové vinutí 7.1 synchronního kompenzátoru 2· ² jeho statorového vinutí 7,2 jsou prostřednictvím převodníku napětí 16 a převodníku proudu 17 snímány ve241 931 ličiny pro zpětnovazební člen regulačního obvodu Jg napětí.. Je-li nutné provést reverzaci polarity budicího napětí kompenzátoru postupuje se následujícím způsobem. Provede se odbuzení kompenzátoru, kompenzátor se nechá připojený k síti a provede se reverzace polarity budicího napětí pomocí členu 6 pro reverzaci polarity budicího napětí. Po provedení reverzace se na druhém výstupu 6^ členu pro reverzaci polarity budicího napětí 6 objeví signál, který je zaveden do obvodu 8 jednorázového impulsujna jehož výstupu 8.2 se vygeneruje impuls. Po dobu trvání tohoto impulsu sepne přepínač χ a spínač 11 a uzavřou se tak dvě samostatné regulační smyčky, jejichž funkce je následující. Sepnutím přepínače 2 ^se uzavře smyčka regulace budicího proudu. Signál z obvodu 13 žádané hodnoty budicího proudu se v regulátoru budicího proudu 14 porovnává se skutečnou hodnotou budicího proudu,přivedenou z čidla 12 budicího proudu. Vzniklá odchylka je vedena přes přepínač χ proporcionální člen .4 na vstup výkonového řízeného usměrňovače J ^a řídí tak velikost budicího proudu na požadovanou velikost. Tím dojde k potřebnému zasynchronizování rotoru synchronního kompenzátoru 2 do správné polohy vůči statorovému poli.The device according to the invention operates by supplying a direct voltage from the output voltage reference circuit 1.1 to a first input 2.1 of the differential and proportional integrator 2 iod, which reads the voltage from the output 9.3 of the voltage regulator feedback circuit, which is applied to the second input 2.2 This deviation is proportional to the control input 5.1 of the power controlled rectifier. This variation is proportional to the magnitude of the voltage at the output 5.3 of the power driven rectifier which is applied via the reversing polarity actuator member 6. on the rotor winding 7.1 of the synchronous compensator 2 · ^{2 of} its stator winding 7.2, the voltage transducer 16 and the current transducer 17 are sensed in 241 931 for the feedback element of the voltage control circuit Jg. conducting a reversal of the compensator excitation voltage polarity proceed as follows. The compensator is de-energized, the compensator is left connected to the grid, and the excitation voltage polarity is reversed by the excitation voltage polarity reversing member 6. After reversing, a signal is applied to the second output 6 of the polarity reversing member 6 of the excitation voltage 6, which is applied to a single pulse pulse circuit 8 whose output 8.2 generates a pulse. For the duration of this pulse, switch χ and switch 11 close two separate control loops, the function of which is as follows. By closing the switch 2 ^is closed loop control of the excitation current. The signal from the field current setpoint circuit 13 in the field current regulator 14 is compared to the field field actual value supplied from the field current sensor 12. The resulting deviation is fed through the switch χ to the proportional member 4 at the input of the power controlled rectifier J ^and thus controls the magnitude of the field current to the desired magnitude. This results in the necessary synchronization of the rotor of the synchronous compensator 2 to the correct position relative to the stator field.

Sepnutím spínače 11 se uzavře smyčka, která zajistí srovná ní hladiny napětí na výstupu 2.3 rozdílového a proporcionálně integračního členu tak aby bylo shodné s výstupním napětím proporcionálního členu £· Výstupní signály z rozdílového a proporcionálně integračního členu 2 & z proporcionálního členu J jsou zavedeny do rozdílového a zesilovacího členu IQ. Vzniklá odchylka je vedena přes spínač 11 na řídicí vstup 1.2 obvodu žádané hodnoty napětí χ a řídí polohu jezdce potenciometru 1.0 tak, aby tato odchylka byla nulová. Tím je zajištěn beznárazový přechod z regulace budicího proudu na regulaci napětí kompenzátoru, který nastane po ukončení impulsu generovaného z obvodu 8 jednorázového impulsu.Closing the switch 11 closes the loop, which ensures a leveling of the voltage level at the output 2.3 of the differential and proportional integrator to match the output voltage of the proportional actuator. The output signals from the differential and proportional integrator 2 & and an amplifying member 10. The resulting deviation is routed via switch 11 to control input 1.2 of the voltage setpoint circuit χ and controls the position of the slider potentiometer 1.0 so that this deviation is zero. This provides a smooth transition from the excitation current control to the compensator voltage control, which occurs upon termination of the pulse generated from the one-time pulse circuit 8.

Zařízení pro regulaci buzení synchronního kompenzátoru s reverzaci budicího napětí během provozu se používá tam, kde je třeba reverzovat polaritu budicího napětí, aniž by se kompenzátor odpojoval od sítě.The device for controlling the excitation of the synchronous compensator with the reversing of the excitation voltage during operation is used where the polarity of the excitation voltage needs to be reversed without disconnecting the compensator from the mains.

p Sed métp Sed Met

Claims

OF THE INVENTION

241 931

A device for regulating the excitation of the field compensator of the excitation voltage during operation comprising a voltage setpoint circuit, a differential and proportional integrator, a switch, a proportional element, a power controlled rectifier connected via the excitation polarity reversing member to the compensator rotor winding, the differential and amplifier, the switch, the control feedback, the voltage circuit connected through the current transducers and the voltage to the stator winding of the compensator from the field current regulator, the field current reference circuit and the field current sensor connected via the current converter to the power rectifier input; that the first input (2.1) of the differential and proportional integrator (2) is connected to the output (1.1) of the circuit (1) of the voltage reference and the second input (2.2) the proportional and proportional integrator (2) is connected to the output (9.3) of the feedback regulator (9) of the voltage control circuit, the output (2.3) of the differential and proportional integrator (2) being connected to the first input (3.1) of the switch (3) and firstly, the first input (10.1) of the differential and amplifier (10) whose second input (10.2) is connected to the output (4.2) of the proportional element (4), which is connected to the output (3.3) of the switch (4) 3) and the second input (3.2) of the switch (3) is connected to the output (14.3) of the field current regulator (14), whose first input (14.1) is connected to the output (12.2) of the field current sensor (12), 14.2) of the excitation current regulator (14) is connected to the output (13.1) of the excitation current setpoint (13.1), the output of (8.3.2) the single pulse circuit (8) is connected to the control input (3.4) of the switch (3) na rí the diverting input (11.3) of the switch (11), whose input (11.1) is connected to the output (10.3) of the differential and amplifier element (K) and the yy ^ tup 7Ϊ1.2 / switch * / 11 / is connected to the control input /1.2 The voltage setpoints.