DE3742554A1 - On-line-test- und diagnosesystem fuer einen leistungssystem-stabilisator - Google Patents

On-line-test- und diagnosesystem fuer einen leistungssystem-stabilisator

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DE3742554A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Einrichtung zum Testen elektrischer Geräte und insbesondere auf eine Einbau-Test­ einrichtung zum Durchführen von ON-LINE-Tests und zur Lieferung einer Diagnosefähigkeit eines digitalen Leistungssystem-Stabili­ sators für ein elektrisches Turbinengeneratorsystem.
Ein Leistungssystem-Stabilisator ist eine Hilfssteuervorrichtung, die in Verbindung mit großen Leistungsturbinengenerator-Erre­ gungssystemen verwendet wird, um die Dämpfung der elektrome­ chanischen Schwingungen des Leistungssystems zu vergrößern. Die Arbeitsweise und Einzelheiten eines Leistungssystem-Stabilisa­ tors sind allgemein bekannt, und es gibt verschiedene Arten der Implementation. Im allgemeinen liefert jedoch ein Leistungssystem- Stabilisator eine einstellbare Größe des Gewinnes bzw. der Ver­ stärkung und der Phasenvoreilung zwischen einem Signal, das der Generatorwellendrehzahl proportional ist, und einer Generator­ ausgangsspannung, die einen selbsttätigen Spannungsregler und einen Generatorerreger verwendet. In der Vergangenheit wurde der Leistungssystem-Stabilisator durch analoge Techniken unter Ver­ wendung analoger Filter implementiert, deren Charakteristiken so ausgelegt waren, daß der gewünschte Gewinn und das Phasen­ verhalten erhalten wurden. In der jüngeren Vergangenheit ging die Technik in Richtung auf digitale Steuerungen und Regelungen einschließlich der Implementation von digitalen Leistungssystem- Stabilisatoren.
Eine weit verbreitete Anwendung von Leistungssystem-Stabilisa­ toren wurde jedoch behindert durch das Erfordernis für periodi­ sche Untersuchungen der Einrichtung, um deren Betriebsstatus zu erfassen. Diese Tests haben üblicherweise einen qualifizierten Experten erfordert, um Frequenzmessungen am Ort des Generators unter Verwendung komplexer Testgeräte durchzuführen.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Tech­ nik zum Testen eines elektrischen Energieerzeugungssystems zu schaffen. Weiterhin sollen ein Verfahren und eine Einrichtung zum Testen eines Energiesystem-Stabilisators geschaffen werden, der in Verbindung mit einem elektrischen Energieerzeugungssystem verwendet werden. Das Verfahren und die Einrichtung sollen einen ON-LINE-Test des Stabilisators durchführen. Weiterhin soll ein Leistungstest des Stabilisators entweder lokal oder entfernt durchgeführt werden, um das Bestehen von gewissen Betriebspara­ metern für eine gegebene Konfiguration eines elektrischen Gene­ ratorsystems zu überprüfen. Dabei soll das Testen des Stabilisa­ tors von einer entfernten Stelle durchgeführt werden, ohne daß ein Spezialist von einem zentralen Ingenieurbüro losgeschickt werden muß, um eine erforderliche Wartung und einen Leistungs­ test am Ort des Generators durchzuführen.
Erfindungsgemäß werden ein Verfahren und eine Vorrichtung ge­ schaffen, um einen vollständigen Funktionstest des Leistungs­ system-Stabilisators durchzuführen, indem zwei Tests durchge­ führt werden, nämlich ein ON-LINE-Modulationstest und ein System­ ansprechtest.
Bei dem ON-LINE-Modulationstest wird eine von einem Mikroprozes­ sor erzeugte interne Sinuswelle mit einer Frequenz von 0,5 Hertz (Hz) als ein frequenzmodulierendes Eingangssignal an einen eine kontinuierliche Welle liefernden Frequenzwandler angelegt, der in dem Leistungssystem-Stabilisator enthalten ist. Ein richti­ ger Betrieb hat eine Ausgangsspannung bei der erzeugten Modula­ tionsfrequenz zur Folge. Das Ausgangssignal aus dem Frequenz­ wandler wird sowohl vor und nach der Einleitung des Tests verar­ beitet und in einem digitalen Speicher gespeichert. Ein Vergleich der Ergebnisse liefert eine Bestimmung sowohl des Gewinnes bzw. der Verstärkung als auch der Phasenverschiebung, um den richti­ gen Betrieb des Stabilisators zu zeigen.
Bei dem zweiten Test wird ein Signal in Form einer Spannungs­ stufe bzw. eines Rechteck-Signals erzeugt und an den Ausgang des Leistungssystem-Stabilisators angelegt, der mit der Erre­ gerschaltung des Generators verbunden ist. Dies hat die Wirkung, daß gewisse Schwingungsmoden des Systems stimuliert werden. Die Reaktionen des Generators auf diese Stimulation werden abgeta­ stet, gespeichert und anschließend verwendet, um die Dämpfung des Systems unter den bestehenden Systembedingungen zu ermit­ teln.
Diese einfachen Tests können dazu verwendet werden, den Betriebs­ status des Leistungssystem-Stabilisators und die Angemessenheit seiner Einstellungen zu überprüfen. Weiterhin sind ein lokales Terminal und ein Telefonmodem vorgesehen und mit einem Kommuni­ kationsport eines Mikroprozessors verbunden, der in dem Stabili­ sator enthalten ist und für ein Einbau-Test-Merkmal sorgt, das angesprochen werden kann, wobei die Ergebnisse entweder lokal oder an einer Stelle entfernt von dem Leistungssystem ausgewertet werden können.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen an­ hand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 ist ein elektrisches Blockdiagramm und zeigt schema­ tisch ein elektrisches Turbinengenerator-Leistungs­ system, das einen damit verbundenen Stabilisator des Leistungssystems aufweist.
Fig. 2 ist ein elektrisches Blockdiagramm und zeigt den in Fig. 1 dargestellten Stabilisator.
Fig. 3 ist ein genaueres elektrisches Blockdiagramm von einem digitalen Stabilisator des Leistungssystems, der in Verbindung mit der Erfindung verwendet ist.
Fig. 4 ist ein elektrisches Blockdiagramm von einem eine kontinuierliche Welle liefernden Frequenzwandler, der ein Teil des in Fig. 3 gezeigten Stabilisators ist.
Fig. 5 ist ein Fließbild von einem Computerprogramm zum Er­ zeugen eines sinusförmigen Signals zum Modulieren des in Fig. 4 gezeigten Frequenzwandlers.
Fig. 6 ist ein Fließbild von einem Computerprogramm, um die diskrete Fourier-Transformation zu erhalten, um Ver­ stärkungs- und Phaseninformation in Verbindung mit einem ON-LINE-Modulationstest gemäß der Erfindung zu erhalten.
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm von einem Phasenausfall-Detek­ tor, der in dem in Fig. 4 gezeigten Frequenzwandler enthalten ist.
Fig. 8 ist ein elektrisches Blockdiagramm von dem komplexen Leistungswandler, der einen Teil des in Fig. 3 ge­ zeigten Stabilisators bildet.
In Fig. 1 ist ein Wechselspannungs-Leistungserzeugungssystem mit einem Wechselspannungsgenerator 10 gezeigt, der typisch ein dreiphasiger Turbinengenerator mit einer Netzfrequenz von 50 bzw. 60 Hz ist und der mit einem Verbrauchersystem 12 über eine drei­ phasige Übertragungsleitung 14 verbunden ist. Bekanntlich kann ein derartiges System unerwünschte elektromechanische Schwin­ gungsmoden aufweisen, die, wenn sie nicht in geeigneter Weise gedämpft werden, Schwingungen erzeugen können, die sich aufbauen und dazu führen, daß der Turbinengenerator von dem System ge­ trennt wird, und/oder zu einer katastrophalen Beschädigung des Generators und der zugehörigen Einrichtungen führen. Diese Schwingungen werden durch einen Leistungssystem-Stabilisator 16 unterdrückt, der Eingangsspannungen und Eingangsströme von einem Satz dreiphasiger Spannungstransformatoren 18 und Stromtransfor­ matoren 20 erhält. Der Stabilisator 16 erzeugt ein analoges Rück­ führungssignal, das einem selbsttätigen Spannungsregler 22 zuge­ führt wird, der den Erreger 24 für den Generator 10 steuert bzw. regelt.
Bei relativ niedrigen Schwingungsfrequenzen des Leistungssystems zwischen 0,1 und 2,0 Hz weisen der Spannungsregler 22, der Erre­ ger 24 und der Generator 10 eine Phasennacheilung auf. Der Sta­ bilisator 16 wird dazu verwendet, ein Signal proportional zu der Rotordrehzahl des Generators, der Netzfrequenz, der elektrischen Leistung und/oder Kombinationen davon in den Spannungsregler 22 einzugeben und für eine Phasenvoreilung zu sorgen, um diese Pha­ sennacheilung zu kompensieren. Der Turbinengenerator 10 kann auch mechanische Torsionsresonanzen aufweisen, deren Dämpfung ebenfalls durch die Wirkung des Stabilisators des Leistungs­ systems vermindert werden kann. Der Stabilisator muß deshalb eine geringe Verstärkung bei Frequenzen entsprechend den mechanischen Torsionsresonanzen aufweisen. Da die vorherrschende Frequenz die Grundfrequenz des Systems ist, d. h. 60 Hz für ein 60 Hz-System bzw. 50 Hz für ein 50 Hz-System, liefert der Stabilisator 16 auch eine kleine Verstärkung bei der Grundfrequenz des Leistungs­ systems, um das Grundfrequenzrauschen zu minimieren.
Der Stabilisator 16 des Leistungssystems ist schematisch in Fig. 2 gezeigt und enthält typisch u. a. einen elektrischen Wandler, der ein Signal erzeugt, das entweder der Rotordrehzahl, der Gene­ ratorfrequenz, der elektrischen Leistung des Generators oder ge­ wissen Kombinationen davon proportional ist. Vorzugsweise weist der Wandler 26 einen eine kontinuierliche Welle erzeugenden Fre­ quenzwandler CWFT auf, der ein analoges Gleichspannungs-Ausgangssignal proportional zu der Frequenz der Generatorklemmenspannung erzeugt. Dieses Signal wird in eine Amplitudenformschaltung 28 eingegeben, der eine Phasenformschaltung 30 folgt. Das Ausgangssignal aus der Phasenformschaltung 30 wird dann in einen Signalbegrenzer 32 und dann in eine Pufferschaltung 34 eingegeben, die für eine rich­ tige Skalierung und Trennung zwischen dem Stabilisator des Lei­ stungssystems und des in Fig. 1 gezeigten Spannungsreglers sorgt. Zusätzlich ist auch eine Schutzschaltung 36 vorgesehen, die die Eingangssignale von dem Wandler 26 und dem Begrenzer 32 empfängt, um die Signalübertragung von dem Puffer 34 zu hemmen, wenn dies erforderlich ist.
Fig. 3 zeigt einen digitalen Leistungssystem-Stabilisator 16′, der in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Schaltung verwendet wird und einen Teil davon bildet. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist der Ausgang des Stabilisators 16′ mit dem elektrischen Gene­ rator 10 durch einen Spannungsregler 22 und einer Erregerein­ heit 24 verbunden, die mit einer Feldwicklung 25 des Generators 10 verbunden ist. Der Generator 10 weist eine dreiphasige Synchronmaschine mit Phasen A, B und C auf, die mit drei elektri­ schen Leistungsausgangsleitungen L A, L B , L C verbunden ist. Wei­ terhin sind in Fig. 3 drei Spannungstransformatoren 18 1, 182 und 183 gezeigt, deren Primärwicklungen auf entsprechende Weise mit den Netzleitungen L A , L B und L C verbunden sind. Die Aus­ gangswicklungen dieser Transformatoren liefern auf entsprechende Weise Signale, die den Leiter-Sternpunkt-Klemmenspannungen V NA , V NB und V NC entsprechen. Diese sind gemeinsam mit dem Frequenz­ wandler 26 und einem komplexen Leistungswandler 27 durch Leiter 38, 40 und 42 verbunden. 3 Stromtransformatoren 20 1, 20 2 und 20 3 sind mit ihren entsprechenden Primärwicklungen mit den drei Phasennetzleitungen L A, L B und L C in Reihe geschaltet, um in ih­ ren entsprechenden Sekundärwicklungen Signale zu liefern, die den Leitungsströmen I A, I B und I C entsprechen. Diese Leitungs­ stromsignale werden dem komplexen Leistungswandler 27 über die Signalleiter 44, 46 und 48 zugeführt. Die Einzelheiten des Fre­ quenzwandlers 26 und des Leistungswandlers 27 sind in den Fig. 4 und 8 gezeigt und werden nachfolgend näher erläutert.
Der Frequenzwandler 26 liefert zwei Ausgangssignale auf Signal­ leitern 50 und 52, die auf entsprechende Weise einer Ableitung von der Generatorleitungsfrequenz (Δ f) und der Leitungsfrequenz (f) entsprechen. Der Frequenzwandler 26 empfängt auch ein Fre­ quenzreferenz-Gleichspannungseingangssignal auf dem Leiter 54 und, während eines ON-LINE-Tests gemäß der Erfindung, ein fre­ quenzmodulierendes Eingangssignal auf einer Signalleitung 56. Die Ausgangssignale aus dem eine kontinuierliche Welle liefern­ den Frequenzwandler 26 und dem komplexen Leistungswandler 27 sind analoge Signale, die als nächstes digitalisiert werden; bevor sie jedoch in digitale Signale konvertiert werden, werden sie durch einen Satz von Anti-Aliasing-Signalfiltern 58 gelei­ tet, die dazu verwendet werden, Hochfrequenzkomponenten in den analogen Signalen zu beseitigen. Diese Hochfrequenzkomponenten haben eine Tendenz, eine Verformung bzw. Verzerrung aufgrund eines Sampling-Prozessors einzuführen, der von Natur aus ein Teil der Handhabungsoperationen von digitalen Signalen ist. Diese gefilterten Analogsignale werden durch einen Analog/Digi­ tal-Wandler 74 in Digitalsignale konvertiert bzw. umgewandelt. Das Ausgangssignal aus dem A/D-Wandler 74 wird einem digitalen Mikroprozessor 76 zugeführt, der beispielsweise ein Mikropro­ zessor Intel 80286 ist, der mit programmierten Instruktionen programmiert ist, um durch Software ein amplitudenformendes Digitalfilter 78, ein phasenformendes Digitalfilter 80, einen Sinuskurven-Testgenerator 84, einen Rechteck-Testgenerator 86, eine Signalsummierstelle 88 und einen Ausgangsbegrenzer 90 zu implementieren.
Die zwei Filter 78 und 80 sorgen für die erforderliche Verstär­ kungs- und Phasenkompensation, die zur Dämpfung von Schwingungs­ moden des Leistungssystems erforderlich ist. Der Ausgangsbe­ grenzer 90 begrenzt den Bereich des Ausgangssignals aus den di­ gitalen Filtern 78 und 80, so daß der digitale Stabilisator des Leistungssystems die normale Reglerwirkung während des Großsig­ nalbetriebs nicht übersteuern bzw. überdecken kann. Der Signal­ summierer 88 arbeitet in Verbindung mit dem Rechteckwellen-Test­ generator 86, um eine Rechteck-Spannung in die Ausgangsgröße des Stabilisators gemäß einem zu beschreibenden Test einzuführen.
Zu dem Mikroprozessor 76 gehören weiterhin ein digitaler Spei­ cher 92 und ein mit einer Schnittstelle RS232C kompatibles di­ gitales Kommunikationsport 94, das seinerseits mit einem Modem 96 oder einem lokalen Zugangsterminal 98 verbunden ist. Ein bi­ direktionaler digitaler Datenbus 100 verbindet den Mikroprozes­ sor 76 mit dem Speicher 92, während das Kommunikationsport 94 mit dem Speicher indirekt über einen bidirektionalen digitalen Datenbus 102 verbunden ist, der mit dem Mikroprozessor 76 in Verbindung steht. Das Kommunikationsport ist auch mit dem Modem 96 und dem lokalen Terminal über den Datenbus 103 verbunden.
Die digitale Ausgangsgröße aus dem Ausgangsbegrenzer 90, der in dem Mikroprozessor 76 enthalten ist, wird einem Digital/Analog- Wandler 104 zugeführt. Die analoge Ausgangsgröße aus dem D/A- Wandler 104 wird dann einem Pufferverstärker 106 zugeführt, wo sie einer Summierstelle (nicht gezeigt) des Spannungsreglers 22 zugeführt wird, um in üblicher Weise ein Stabilisierungssignal zuzuführen. Erfindungsgemäß wird dieses Signal über ein Satz von Relaiskontakten 108 und einem Signalleiter 110 zugeführt. Die Relaiskontakte 108 sorgen für eine EIN/AUS-Steuerung des Stabilisatorsignals, falls ein abgetasteter Systemfehler durch die Systemschutz-Software 91 abgetastet wird. Der Satz von Re­ laiskontakten 108 wird durch einen Steuerblock 93 des Mikropro­ zessors 76 gesteuert. Der Steuerblock 93 steuert auch einen zweiten Satz von Relaiskontakten 112, die im geschlossenen Zu­ stand ein Signal von dem Sinuskurven-Testgenerator 84 über den D/A-Wandler 104, die Anti-Aliasing-Filter 58 und zum Frequenz­ wandler 26 über den Signalleiter 56 zuführen.
Der Sinuskurven-Testgenerator 84 wird für eine Frequenzmodula­ tion des Frequenzwandlers 26 verwendet, um einen ON-LINE-Be­ triebstest durchzuführen. Andererseits wird der Rechteckwellen- Testgenerator 86 dazu verwendet, eine Störung in das System einzuführen, wie es nachfolgend näher erläutert wird, um die Einstellungen des Stabilisators des Leistungssystems durch die Erregereinheit 24 zu testen. Eine lokale Kommunikation mit dem digitalen Stabilisator 16, um diese beiden Tests einzuleiten, erfolgt durch das lokale Terminal 98 und das Kommunikationsport 94. Eine Fernkommunikation mit dem digitalen Stabilisator 16, um diese Tests einzuleiten, erfolgt durch das Modem 96, das mit einer Telefonleitung 114 und dem Kommunikationsport 94 verbun­ den ist.
Wie bereits ausgeführt wurde, hat der Stabilisator 16′ des Lei­ stungssystems im Grunde die Funktion, eine Phasenvoreilung zwi­ schen dem Ausgang des eine kontinuierliche Welle liefernden Frequenzwandlers 26 und der Ausgangsspannung des Generators 10 zu bilden. Im Ruhezustand ist dessen Ausgangsgröße normalerweise Null oder sehr nahe bei Null. Da die Phasenverschiebung kritisch ist für einen richtigen Betrieb des Stabilisators des Leistungs­ systems und da ein normaler Betrieb im wesentlichen keine Aus­ gangsspannung erzeugt, ist die Verwendung eines geeigneten Test­ signals erforderlich für eine adäquate Ermittlung des Betriebs­ status des Stabilisators 16′.
Die Schwingungsfrequenzen von einer Ansammlung von mehre­ ren Turbinengeneratoreinheiten an dem einen Ende eines Netzwer­ kes, die gegen eine Ansammlung von Generatoreinheiten an dem an­ deren Ende eines Netzwerkes schwingen, sind als Zwischenschwin­ gungen bekannt. Die Grundfrequenz von Zwischenschwingungsmoden liegt typisch in dem Bereich von 0,2 bis 0,5 Hz. Da dieser Schwingungstyp viele Einheiten beinhaltet, die als das Äquiva­ lent einer einzigen großen Einheit schwingen, sind die Schwin­ gungen relativ unempfindlich gegenüber einer Stimulation bzw. Anregung von einer einzelnen Turbinengeneratoreinheit.
Wenn also eine Frequenz nahe der Zwischenschwingungsfrequenz für ein Testsignal verwendet wird, spricht das System sehr wenig an, so daß das Ansprechverhalten des Stabilisators des Leistungs­ systems auf das Testsignal in diesem Bereich durch Systemantwor­ ten nicht beeinflußt wird. Deshalb wird erfindungsgemäß ein Testsignal mit 0,5 Hz durch den Sinuswellen-Testgenerator 84 des Mikroprozessors 76 generiert und dem Frequenzwandler 26 in dem digitalen Stabilisator 16′ für einen ON-LINE-Modulations­ test zugeführt.
In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel des eine kontinuierliche Welle liefernden Frequenzwandlers 26 gezeigt. Dieser Wandlertyp ist besonders brauchbar, da gefunden wurde, daß er unempfindlich gegenüber Rauschen ist, das typisch in einem derartigen Leistungs­ system besteht. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, enthält der Eingang zu dem Frequenzwandler insbesondere die drei Phasen V NA , V NB und V NC der Generatorklemmenspannung, die auf den Signalleitern 38, 40 und 42 (Fig. 3) auftreten. Die drei Klemmenspannungssignale werden einer dreiphasigen Multiplizierschaltung 118 zugeführt, die auch die drei sinusförmigen Ausgangssignale empfängt, die auf den drei Signalleitungen 120 A , 120 B und 120 C von einem dreiphasigen Spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 121 auftreten. Die drei letzt­ genannten Signale sind gegenseitig um 120 Grad elektrisch ver­ schoben und sind senkrecht zu den drei Generatorklemmenspannun­ gen, die auf den Eingangsleitern 38, 40 und 42 auftreten. Der Multiplizierer 118 multipliziert gleiche Signalpaare und summiert die entstehenden Ausgangsgrößen. Die summierte Ausgangsgröße des Multiplizierers 118 wird einem Integrator 120 über ein Sperrfil­ ter 122 für die zweite Harmonische zugeführt. Die Ausgangsgröße des Integrators wird dann einer Voreilungsschaltung 124 mit einer Übergangsfunktion von 1+ST zugeführt, wobei S der Laplace-Trans­ formator und T die Zeitkonstante der Voreilungsschaltung sind. Im normalen Betrieb erscheint die Ausgangsgröße der Voreilungs­ schaltung an dem Knotenpunkt 126 und weist ein Signal unter­ schiedlicher Amplitude proportional zu der Differenz (Δ f) zwi­ schen der augenblicklichen Frequenz der Generatorklemmenspannun­ gen und der angenommenen Nominalfrequenz auf. Das an dem Knoten­ punkt 126 erscheinende Signal wird einem Ausgangsverstärker 127 mit einer vorbestimmten Verstärkung und dem einen Eingang von einer Summierstelle 128 zugeführt, dessen anderer Eingang ein Referenzsignal mit positiver Gleichspannung ist. Dieses Referenz­ signal kann beispielsweise von dem Schleiferarm eines geeigneten Potentiometers (nicht gezeigt) abgenommen werden, das zwischen eine Quelle für ein positives Potential und Erde bzw. Masse in bekannter Art geschaltet ist. Im normalen Betrieb bildet die Ausgangsgröße der Summierstelle 128 den Eingang zu dem spannungs­ gesteuerten Oszillator 121. Das Gleichspannungs-Referenzsignal wird auf einen Wert gesetzt, der beim Fehlen irgendeines Signals am Knotenpunkt 126 bewirkt, daß der spannungsgesteuerte Oszilla­ tor 121 bei einer Frequenz gleich der angenommenen Frequenz des Eingangssignals, beispielsweise 60 Hz für ein 60 Hz-System, schwingt.
Erfindungsgemäß ist eine zusätzliche Summierstelle 130 zwischen der Summierstelle 128 und dem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 121 angeordnet, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Der Zweck der Summierstelle 130 besteht in der Zuführung des vorgenannten 0,5 Hz-Testsignals, das durch den Sinuskurven-Testgenerator 84 generiert und in Software durch den Mikroprozessor 76 implemen­ tiert ist, um für eine Frequenzmodulation des spannungsgesteuer­ ten Oszillators 121 zu sorgen. Das sinusförmige 0,5 Hz-Testsig­ nal wird über einen Signalleiter 56 zugeführt, das zu dem Sinus­ wellen-Testgenerator 84 über den Signalleiter 85, der mit dem D/A-Wandler 104 verbunden ist, die Relaiskontakte 112 und die Anti-Aliasing-Filter 58 zurückgeführt ist.
Während des ON-LINE-Modulationstestbetriebs demoduliert die Fre­ quenzabtastschaltung, die den dreiphasigen Multiplizierer 118 in dem Frequenzwandler 26 aufweist, den spannungsgesteuerten Oszillator 121, wobei ein 0,5 Hz Ausgangssignal auf dem Leiter 50 des Verstärkers 127 mit einer Amplitude erzeugt wird, die der Frequenzabweichung (Δ f) proportional ist.
Um einen derartigen Test durchzuführen, speichert der digitale Speicher 92, der mit dem Mikroprozessor 76 durch den Datenbus 100 verbunden ist, Werte der 0,5 Hz Testeingangsspannung, die auf dem Signalleiter 96 auftritt, die Ausgangsspannung von dem Frequenzwandler 26 auf dem Leiter 50 und die Ausgangsspannung von dem Stabilisator 16′, die am Ausgang des Puffers 106 er­ scheint und die zu dem A/D-Wandler 74 über den Leiter 109 und die Filter 58 rückgeführt ist. Ein Zugang zu den Testergebnissen, die in dem Speicher 92 gespeichert sind, wird über den Kommunika­ tionsport 94 erhalten.
Die Daten werden in dem Speicher 92 mit einer geeigneten Folge­ frequenz, beispielsweise 20 Hz, gespeichert, damit der Digitali­ sierungsprozeß keine übermäßige Phasenverschiebung in die ge­ speicherten Signale einführt. Die gespeicherten Daten gestatten, daß die Verstärkung und Phasenverschiebung durch den Stabilisie­ rer 16′ ermittelt werden, indem die einzelnen Datenpunkte ent­ sprechend dem Pufferausgangssignal des Stabilisierers, das auf dem Signalleiter 109 erscheint, und dem Eingangsmodulationssig­ nal, das dem Wandler auf der Leiter 56 zugeführt wird, aufge­ zeichnet (geplottet) wird. Diese Berechnung kann dann mit vor­ hergehenden Daten verglichen werden, um zu ermitteln, ob irgend­ eine Änderung gegenüber einem Satz von Parametern aufgetreten ist, die während eines vorhergehenden Eingabeverfahrens in das System eingegeben wurden.
Es wird nun kurz die Erzeugung des 0,5 Hz Sinuskurven-Testsignals zum Ausführen des ON-LINE-Modulationstests betrachtet. Der Test­ generator 84 generiert eine stufenförmige Annäherung einer Sinus­ welle durch einen gespeicherten Satz von Instruktionen oder eine Subroutine, die allgemein als ein Programm bezeichnet wird. Fig. 5 zeigt das Fließbild, das für die Implementation des sinus­ förmigen Signals mit einer Frequenz von 0,5 Hz verwendet wird. Der Mikroprozessor 76 ist so programmiert, daß er eine Tabelle von Sinuswerten in dem Bereich zwischen 0° und 90° enthält. Ein nicht gezeigter Programmzähler, der in dem Mikroprozessor 76 enthalten ist, wird für jeden Durchlauf des Programms inkremen­ tiert und läuft mit einer Frequenz von 60 Hz oder Netzfrequenz. Ein Viertel einer Sinuswelle (90°) entspricht dreißig Durchläu­ fen durch das Programm. Das Programm kann darüber hinaus Sinus­ werte von 90° bis 360° mit dem in Fig. 5 gezeigten Schema gene­ rieren.
Der erste Entscheidungsblock 132 ermittelt die Einleitung eines ON-LINE-Modulationstests. Die Entscheidungsblöcke 134, 136, 138 und 140 geben nachfolgend ausgeführte Schritte an, um zu ermit­ teln, in welchem Quadranten die erzeugte Sinuswelle liegt. Die Blöcke 142, 144, 146 und 148 enthalten Quadrantentabellen-Ein­ stellschritte mit unterschiedlichen Argumenten in Abhängigkeit von dem Quadranten, für den die Sinuswerte erwünscht sind. Um das Testsignal zu skalieren, werden die Werte aus der Einstell­ tabelle mit einem Amplitudenfaktor im Schritt 150 multipliziert, wobei das Zählinkrement im Schritt 156 verfolgt wird. Am Ende von jedem Sinuswellen-Zyklus geben die Blöcke 152 und 154 Schrit­ te an für die Ausgabe für sin 0° bei der ersten Zählung (Zäh­ ler=1). Ein Digital/Analog-Umwandlungsschritt wird als näch­ stes durchgeführt, wie es durch den Block 157 angegeben ist, und dieser Schritt wird in dem D/A-Wandler 104 (Fig. 3) implemen­ tiert, wo das Signal dann zu dem Frequenzwandler durch die Anti- Aliasing-Filter 58 über die Relaiskontakte 112 und den Signal­ leiter 113 zurückgeführt wird, wo es dann in die Summierstelle 130 gemäß Fig. 4 eingegeben wird.
Da die Daten bei einer einzigen Frequenz erhalten werden, kann eine sehr genaue Verstärkungs- und Phaseninformation aus den im Speicher 92 gespeicherten Testergebnissen erhalten werden durch Verwendung einer bekannten Technik, die die diskrete Fourier- Transformation (DFT) genannt wird. Fig. 6 zeigt ein Fließbild von einem im Mikroprozessor 76 implementierten Programm, um die Fourier-Transformation für jede gemessene Variable zu erhalten. Die Einzelheiten einer derartigen Subroutine sind bekannt und beispielsweise in einer Veröffentlichung mit dem Titel "Use A Personal Computer And DFT To Extract Data From Noisy Signals", von C. Foley et al., in EDN, 5. April 1984, Seiten 215-232 be­ schrieben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Verstärkung dadurch be­ rechnet, daß die Amplitude der Ausgangsgröße des Stabilisators aus dem Puffer 106, die auf dem Signalleiter 109 erscheint, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, durch die Amplitude des sinusförmi­ gen Modulationssignals dividiert wird, das dem Frequenzwandler 26 auf dem Signalleiter 56 zugeführt wird. Die Phasenverschie­ bung wird dadurch erhalten, daß die Phase des Modulationssignals auf dem Leiter 56 von der Phase des Ausgangssignals des Stabili­ sators, das auf dem Signalleiter 109 erscheint, subtrahiert wird. Es wird in Verbindung mit Fig. 6 deutlich, daß die Amplituden- und Phasenwerte in Schritten 160 und 162 ermittelt werden, woran sich die Berechnung von gewissen Skalarwerten in Schritten 164 und 166 anschließt. Die Verstärkung und Phasenverschiebung werden im Schritt 168 berechnet.
Es sei darauf hingewiesen, daß der eine kontinuierliche Welle liefernde Frequenzwandler 26 weiterhin richtig arbeitet während des Bestehens eines Zustandes, der als Gegenkomponente bekannt ist, wobei eine oder zwei der Eingangsphasenspannungen V NA , V NB oder V NC ausgefallen sind. Die niedrige Frequenz des 0,5 Hz Modulationstests beeinträchtigt nicht die Integrität des Ein­ gangsspannungssignals. Jedoch bewirkt der Verlust (Ausfall) von einer oder zwei Phasen der Generatorklemmenspannung, daß eine große zweite Harmonische der Generatornetzfrequenz am Ausgang des drei­ phasigen Multiplizierers 118 (Fig. 4) des Frequenzwandlers 26 erzeugt wird. Normalerweise wird dieses Signal für die zweite Harmonische der Integratorschaltung 120 und der Voreilungsschal­ tung 124 zugeführt. Hier ist jedoch ein Sperrfilter für die zweite Harmonische zwischen dem Multiplizierer 11′ und dem Inte­ grator 120 eingefügt. Das Sperrfilter für die zweite Harmonische wird darüber hinaus gemäß der Erfindung durch ein "biquadrati­ sches" Aktivfilter implementiert, wie es in der Filtertechnik allgemein bekannt ist. Obwohl es nicht gezeigt ist, liefert der eine Abschnitt dieses Filters ein Signal der zweiten Harmoni­ schen, wenn sie vorhanden ist. Weiterhin ist eine Detektorschal­ tung 170 für die zweite Harmonische in dem Frequenzwandler 26 enthalten, wie er in Fig. 4 gezeigt ist, um ein Signal zu lie­ fern, das das Vorhandensein dieser zweiten Harmonischen anzeigt. Die Einzelheiten des Detektors für die zweite Harmonische sind in Fig. 7 gezeigt.
Gemäß Fig. 7 wird die Detektorschaltung 170 von einer einen Präzisionsgleichrichter und ein Filter enthaltenden Schaltung gebildet, die durch den Block 172 gezeigt ist und die ein Signal auf dem Leiter 174 liefert, das proportional zu dem mittleren Signalgehalt der zweiten Harmonischen ist. Dieses Signal wird dann mit einem Gleichspannungs-Referenzsignal in einer Kompara­ torschaltung 176 verglichen. Das Referenzsignal wird von einer Quelle einer variablen Gleichspannung (nicht gezeigt) zugeführt, die mit dem Leiter 178 verbunden ist. Die Ausgangsgröße des Komparators verändert ihren Zustand, wenn die Amplitude des die zweite Harmonische darstellenden Signals den Gleichspannungs- Referenzschwellwert überschreitet, wobei das entsprechende Sig­ nal auf einem Leiter 180 erscheint. Die Ausgangsgröße des Kompa­ rators wird einer Zeitverzögerungsschaltung 182 zugeführt, die ihren Zustand nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung ändert und ein Phasenverlustsignal auf dem Leiter 184 liefert. Dieses Phasenverlustabtastsignal, das auf dem Leiter 184 erscheint, wird anschließend umgewandelt in TTL-Logikwerte in dem Block 186, wie er in Fig. 4 gezeigt ist. Ein digitales Phasenverlust­ signal erscheint auf dem Leiter 188, der mit dem Mikroprozessor 76 verbunden ist, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Diese Zustands­ änderung wird durch die Schutz-Solftware 92 gelesen, die ihrer­ seits dazu dient, einen entsprechenden Alarm auszulösen. Diese Zusammenarbeit mit dem sinusförmigen Niederfrequenz-Modulations­ test gestattet einen vollständigen Funktionstest der Steuer­ schleife des Stabilisierers.
Zusätzlich zu der Fähigkeit, den Funktionsstatus des Stabilisie­ rers 16′ des Leistungssystems zu testen und zu überprüfen, ist es von höchster Bedeutung, die Angemessenheit der Einstellungen demonstrieren zu können, die beim Einstellen der gewünschten Filter-Charakteristiken der digitalen Amplitudenform- und Phasen­ formfilter 78 und 80 des Stabilisierers 16′ vorgenommen sind, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Die derzeitige Praxis bedingt, daß die Einstellungen für die Verstärkung und die Zeitkonstante des System-Stabilisierers unter Verwendung bekannter Simulations- und Testtechniken gefunden werden. Diese Einstellungen sind weiterhin normalerweise ein Kompromiß, der für angemessene Sta­ bilitätsgrenzen für angenommene Lasten und Systemkonfigurationen darstellt.
Bei Erregungssystemen, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, die kleine Zeitkonstanten aufweisen, und für System-Konfigurationen, die eine kleine Dämpfung der vorherrschenden Schwingungsfrequenz des Systems zur Folge haben, hat die Erfindung als eine ihrer Hauptaufgaben zusätzlich zu dem ON-LINE-Modulationstest, die Aufgabe, bekannte Schwingungsmoden, örtliche bzw. lokale Moden genannt, zu stimulieren durch Einfügen eines rechteckförmigen Spannungssignals in dem Spannungsregler 22, wie er in Fig. 3 gezeigt ist. Zu diesem Zweck enthält der Mikroprozessor 76 ein Programm, das einen Stufentestgenerator implementiert, wie er durch den Block 86 dargestellt ist, und der ein kleines Stufen- oder Rechteck-Signal generiert, das dem Spannungsregler 22 über den digitalen Signalsummierer 88, den Ausgangsbegrenzer 90, den D/A-Wandler 104, den Puffer 106, die Relaiskontakte 108 im ge­ schlossenen Zustand und den Signalleiter 110 zugeführt wird.
Das Anlegen des Stufen- oder Rechteck-Signals an den Spannungs­ regler 22 bewirkt, daß die Generatorfeldspannung, die durch den Erreger 24 gesteuert ist, abrupt auf einen neuen Wert wechselt. Diese abrupte Änderung in der Feldspannung stimuliert die ge­ wünschten lokalen Schwingungsmoden. Der komplexe Leistungswand­ ler 27, der in Fig. 3 gezeigt ist, und der eine kontinuierliche Welle liefernde Frequenzwandler 26, der in dem Stabilisierer 16′ enthalten ist, tasten die dann auftretenden Generatorparameter ab und wandeln sie in Signale um, die für eine Verwendung durch den Mikroprozessor 76 geeignet sind.
In Fig. 8 ist ein Blockdiagramm des komplexen Leistungswandlers 27 gezeigt. Der komplexe Leistungswandler empfängt die drei Eingangsklemmenspannungen V NA , V NB und V NC und die drei Leitungseingangsströme I A , I B und I C , die auf den Leitern 38, 40, . . . 48 erscheinen. Diese analogen Eingangssignale werden entsprechenden Skalierungsschaltungen 188, 190, . . . 198 zugeführt. Die Ausgangsgröße dieser Skalierungsschaltungen werden zunächst sechs entsprechenden Wechselspannungs/Gleichspannungsschaltungen 200, 202, . . . 210 zugeführt, die typisch Gleichrichter sind und die Phasenspannungs- und Leitungsstrom-Ausgangsgrößen auf Signalleitern 60, 62, . . . 70 liefern. Zwei zusätzliche Ausgangsgrößen, die der Blindleistung (VAR) und der Wirkleistung (Watt) entsprechen, werden auf entsprechenden Signalleitungen 59 und 72 geliefert. Das die Blindleistung darstellende Ausgangssignal wird durch drei 90°-Phasenschieber 212, 214 und 216 erzeugt, die auf entsprechende Weise mit den Skalierern 188, 190 und 192 für die Phaseneingangsspannungen V NA , V NB und V NC verbunden sind. Der Ausgang der Phasenschieber 212, 214 und 216 ist auf entsprechende Weise mit drei Multiplizierschaltungen 218, 220 und 222 zu­ sammen mit Eingängen von Leitungsstromsignal-Skalierern 194, 196 und 198 für die Phasenströme I A , I B und I C verbunden. Die Ausgangsgrößen der drei Multiplizierer 218, 220 und 222 werden der Summierschaltung 224 zugeführt, die ein zusammengesetztes Signal der drei Blindleistungs-Ausgangssignale auf dem Leiter 59 liefert. Der komplexe Leistungswandler enthält zusätzlich einen zweiten Satz von drei Multiplizierschaltungen 226, 228 und 230, die mit den Phasenspannungs- und Leitungsstromsignalen von den Skalierern 188, . . . 198 verbunden sind, um dreiphasige Leistungssignale für die Phasen A, B und C zu liefern, die der Summierschaltung 232 zugeführt werden. Der Ausgang der Summier­ schaltung liefert ein zusammengesetztes Signal der drei Lei­ stungssignale auf dem Leiter 72.
Die drei Phasenspannungssignale, die drei Leitungsstromsignale, das die Generatorwirkleistung darstellende Signal und das die Generatorblindleistung darstellende Signal, die auf den Aus­ gangsleitern 59 bis 72 erscheinen, werden durch den A/D-Wandler 74 (siehe Fig. 3) in digitale Signale umgewandelt, durch den Prozessor 76 verarbeitet und dann in dem Speicher 92 gespeichert zusammen mit zwei anderen Signalen, die der Abweichung der Gene­ ratorfrequenz und der Generatorfeldspannung entsprechen, die auf Leitungen 50 und 53 von dem Frequenzwandler 26 bzw. der Feld­ wicklung 25 erscheinen, und sie werden, wie in Fig. 3 gezeigt ist, den Anti-Aliasing-Filtern 58 zugeführt, woraufhin sie dann durch den A/D-Wandler 74 konvertiert werden.
Diese Signale sind angemessen zur Ermittlung der relativen Sta­ bilität der Schwingungsmoden des Systems und somit der Angemes­ senheit der Einstellungen des Stabilisierers. Die einzelnen Datenpunkte, die in dem Speicher 92 gespeichert sind, werden durch den Kommunikationsport 94 entweder zur lokalen oder zur entfernten Ausnutzung abgegeben.
Eine der Hauptaufgaben der Erfindung besteht darin, diese Lei­ stungstests von einem entfernten Ort einzuleiten und auszuwerten. Wie bereits ausgeführt wurde, kann auf den Prozessor 76, der in dem digitalen Stabilisierer 16 enthalten ist, unter Verwendung einer üblichen Telefonleitung 116, dem Modem 96 und dem Kommu­ nikationsport 94 zugegriffen werden. Man kann deshalb einfach das Modem 96 von einem entfernten Ortanwählen und zu den einge­ bauten Testfähigkeiten Zugang gewinnen, die in den Mikroprozes­ sor 76 einprogrammiert sind. Es kann dann von einer entfernten Stelle entweder der 0,5 Hz Modulationstest oder die Stimulation der lokalen Moden durch Einführen einer Spannungsstufe in den Spannungsregler eingeleitet werden, wobei die Testergebnisse im Speicher 92 gespeichert und anschließend abgegeben werden durch die Telefonleitungsverbindung mit dem Modem 96.
Weiterhin muß, um eine einzelne Stationssteuerung über einen Zugang zu dem Stabilisierer 16 des Leistungssystems zu gestat­ ten, ein Schlüsselschalter 95 (Fig. 3), der auf dem Stabilisie­ rer 16′ angebracht ist, vorher durch Stationspersonal in den Testmodus gebracht werden, woraufhin ein richtiges Paßwort von einer entfernten Stelle eingegeben wird. Diese Möglichkeit für ein Ferntesten des Stabilisierers 16′ vermeidet das Erfordernis für periodische Besuche von entfernt gelegenen Generatorplätzen, um Wartungstests für den Stabilisierer des Leistungssystem durch­ zuführen. Wie bei dem lokalen Test können Testergebnisse, die in dem Speicher 92 gespeichert sind, unter Verwendung des Kommu­ nikationsports 94 und dem Modem 96 abgerufen und an einer ent­ fernten Stelle aufgetragen werden, um Verstärkungs- und Phasen­ verschiebungsinformation zu ermitteln, oder, wenn es erwünscht ist, kann eine diskrete Fourier-Transformation sowohl für das Ausgangssignal des Stabilisierers, das auf der Signalleitung 109 erscheint, als auch das Modulationssignal durchgeführt wer­ den, das auf dem Signalleiter 56 zu dem Frequenzwandler 26 er­ scheint, um die Verstärkung und die Phasenverschiebung zu ermit­ teln, die in dem Stabilisierer des Leistungssystems existiert.
Somit wurde eine Technik gezeigt und beschrieben, um sowohl einen Frequenzansprechtest als auch einen Test durchzuführen, um die Angemessenheit der Einstellungen von einem digitalen Stabilisierer eines Leistungssystems sowohl lokal als auch von einer entfernten Stelle zu prüfen unter Verwendung eines einge­ bauten Testleistungsvermögens, das durch einen Mikroprozessor implementiert ist, der in dem Stabilisierer des Leistungssystems enthalten ist.

Claims (42)

1. Verfahren zum Testen einer elektrischen Energieerzeu­ gungseinrichtung , gekennzeichnet durch :
  • a) Generieren eines Testsignals vorbestimmter Art beim Einleiten einer Testprozedur,
  • b) Eingeben des Testsignals in die Einrichtung an einer vorbestimmten Stelle,
  • c) Abtasten und Speichern von Signalen, die einer ge­ wählten Anzahl von System-Betriebsparametern ent­ sprechen, sowohl vor als auch nach dem Eingeben des Testsignals,
  • d) Abrufen der gespeicherten Signale und
  • e) anschließendes Vergleichen entsprechender Signal- Charakteristiken der abgerufenen Signale vor und nach dem Eingeben des Testsignals zum Ermitteln irgendwelcher Unterschiede dazwischen und zur Lie­ ferung einer Anzeige des Betriebsstatus der elek­ trischen Energieerzeugungseinrichtung.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Testsignal in die Einrichtung an einem Lei­ stungssystem-Stabilisator eingegeben wird und auf die gespeicherten Signale zugegriffen wird und diese abge­ rufen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Generieren des Testsignals ein sinusförmiges Testsignal mit einer Frequenz in dem Bereich der Eigen­ frequenz von Zwischenschwingungsmoden des Energieer­ zeugungs-Systems generiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des sinusförmigen Testsignals in dem Bereich zwischen und einschließlich 0,2 und 0,5 Hz liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Testsignals eine Frequenz von 0,5 Hz aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiesystem-Stabilisator zusätzlich einen elektrischen Wandler aufweist, der ein Signal propor­ tional zu der Frequenz der Generatorklemmenspannung erzeugt, wobei das Testsignal zur Frequenzmodulation an den Wandler angelegt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Generieren des Testsignals dieses Signal lokal generiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim lokalen Generieren des Testsignals das Test­ signal innerhalb des Energiesystem-Stabilisators gene­ riert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Generieren des Testsignals das Testsignal digi­ tal generiert wird und zusätzlich das Testsignal in ein analoges Signal umgewandelt und anschließend das analoge Testsignal dem Wandler zugeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abtasten und Speichern der Signale die abge­ tasteten Signale in digitale Signale umgewandelt und dann in einem digitalen Speicher gespeichert werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abrufen der gespeicherten Signale auf den digi­ talen Speicher von einer entfernten Stelle zugegriffen wird und die gespeicherten digitalen Signale dann davon abgerufen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein Modem, das mit einer Telefonleitung ver­ bunden ist, auf den digitalen Speicher zugegriffen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Generieren des Testsignals von einer entfernten Stelle durch das Modem und die Telefonleitung eingelei­ tet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 10 , dadurch gekennzeichnet, daß beim Abrufen der gespeicherten Signale auf den digi­ talen Speicher lokal durch ein örtliches Terminal, das mit dem digitalen Speicher verbunden ist, zugegriffen wird.
15. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal, das dem Testsignal entspricht, das dem Wandler zugeführt wird, gespeichert wird, ein Signal entsprechend dem Ausgangssignal des Wandlers gespei­ chert und ein Signal gespeichert wird, das dem Aus­ gangssignal des Stabilisators der Energieerzeugungs­ einrichtung gespeichert wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale im wesentlichen 0,5 Sekunden vor dem Eingeben des Testsignals und im wesentlichen 10 Sekun­ den nach dem Eingeben des Testsignals abgetastet und gespeichert werden.
17. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein rechteckförmiges oder stufenförmiges Testsignal generiert wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Testsignal in das Erregungssystem eines Genera­ tors eingegeben wird, der mit dem Stabilisator der elektrischen Energieerzeugungseinrichtung verbunden ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das stufenförmige Testsignal in den Ausgang des Stabilisators eingegeben wird, wobei der Stabilisator anschließend das Testsignal an das Erregersystem des Generators abgibt.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Testsignal lokal generiert wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Testsignal innerhalb des Stabilisators der Ener­ gieerzeugungseinrichtung generiert wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein digitales Testsignal generiert wird, das in ein analoges Signal konvertiert bzw. umgewandelt wird, das seinerseits anschließend an den Ausgang des Stabilisa­ tors der Energieerzeugungseinrichtung angelegt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein stufenförmiges Testsignal generiert wird und das digitale, stufenförmige Testsignal gespeichert wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23 , dadurch gekennzeichnet, daß beim Abrufen gespeicherter Signale auf den digita­ len Speicher von einer entfernten Stelle zugegriffen wird.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zugriff auf den Speicher von einer entfernten Stelle auf den Speicher durch ein Modem, das mit einer Telefonleitung verbunden ist, zugegriffen wird.
26. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Speicher durch ein lokales Terminal, das mit dem Speicher gekoppelt ist, lokal zugegriffen wird.
27. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abtasten und Speichern Signale gespeichert werden, die entsprechen: (i) der elektrischen Generatorausgangsleistung, (ii) der Ausgangsblindleistung des Generators, (iii) wenigstens einer Phasenspannung der Generatorklemmenspannung, (iv) dem Generatorleitungsstrom, (v) der Generatorausgangsfrequenz und (vi) der Generatorfeldspannung.
28. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Test von einer entfernten Stelle eingeleitet bzw. ausgelöst wird und die Signal-Charakteristiken ebenfalls von der entfernten Stelle verglichen werden.
29. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Freigabeschalter lokal betätigt wird und an­ schließend ein Paßwort von einer entfernten Stelle zu dem System übertragen wird zum Einleiten bzw. Auslösen des Generierens des Testsignals.
30. Einrichtung zum Testen einer elektrischen Energieerzeu­ gungseinrichtung, gekennzeichnet durch :
  • a) wenigstens einen elektrischen Generator mit einem Erregersystem,
  • b) einen Leistungssystem-Stabilisator, der mit dem Er­ regersystem verbunden ist, zum Dämpfen von elektro­ mechanischen Schwingungen der Energieerzeugungsein­ richtung,
  • c) eine Einrichtung zum Generieren eines Testsignals in dem Leistungssystem-Stabilisator,
  • d) Mittel zum Aktivieren der Einrichtung zum Generie­ ren eines Testsignals,
  • e) Mittel zum Eingeben des Testsignals an einem vorbe­ stimmten Punkt in die Energieerzeugungseinrichtung,
  • f) Mittel zum Abtasten gewählter Systemparameter und zum Generieren entsprechender Signale,
  • g) Mittel zum Speichern der Parameter-Signale und
  • h) Mittel zum selektiven Zugreifen auf die Speicher­ mittel und zum Abrufen der Parameter-Signale, wobei die entsprechenden Parameter-Signale verglichen werden können vor und nach dem Eingeben des Test­ signals zum Ermitteln der Systemleistungsfähigkeit entweder lokal oder an einer entfernten Stelle.
31. Einrichtung nach Anspruch 30 , dadurch gekennzeichnet, daß das Testsignal ein niederfrequentes sinusförmiges Signal in dem Bereich der Eigenfrequenz von Zwischen­ schwingungsmoden der Energieerzeugungseinrichtung auf­ weist.
32. Einrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungssystem-Stabilisator zusätzlich einen elektrischen Wandler aufweist, der ein Signal proportio­ nal zur Frequenz der Generatorklemmenausgangsspannung erzeugt, wobei die Mittel zum Eingeben des Testsignals Mittel aufweisen zum Eingeben des niederfrequenten sinusförmigen Signals in dem Wandler für eine Frequenz­ modulation des Wandlers.
33. Einrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler ein kontinuierlicher Frequenzwandler ist.
34. Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das niederfrequente sinusförmige Signal ein Signal mit einer Frequenz in dem Bereich zwischen und ein­ schließlich 0,2 und 0,5 Hz ist.
35. Einrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Testsignal ein rechteck- bzw. stufenförmiges Signal ist.
36. Einrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (e) zum Eingeben des Testsignals Mittel aufweisen zum Anlegen des Spannungsstufensignals an das Erregersystem des elektrischen Generators.
37. Einrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungssystem-Stabilisator einen digitalen Leistungssystem-Stabilisator mit einem Mikroprozessor aufweist, der einen Satz gespeicherter Komparatorpro­ gramme enthält, die die das Testsignal generierenden Mit­ tel implementieren.
38. Einrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß eines der gespeicherten Computerprogramme ein 0,5 Hz sinusförmiges Testsignal generiert zum Stimulieren von Zwischenmoden-Schwingungen und ein anderes gespei­ chertes Computerprogramm ein Stufenfunktionssignal generiert zum Stimulieren lokaler Schwingungsmoden.
39. Einrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Speichern der Parameter-Signale einen digitalen Speicher aufweisen, der mit dem Mikroprozes­ sor in Verbindung steht.
40. Einrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (h) zum selektiven Zugreifen auf den Speicher ein digitales Kommunikationsport und zusätz­ lich ein lokales Terminal aufweisen, das mit dem digi­ talen Kommunikationsport verbunden ist.
41. Einrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (h) zum selektiven Zugreifen auf den Speicher ein digitales Kommunikationsport und zusätz­ lich ein Modem aufweisen, das mit dem digitalen Kommu­ nikationsport verbunden und mit einer Telefonleitung verbunden ist, wodurch von einer entfernten Stelle auf die Parameter-Signale zugegriffen werden kann.
42. Einrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein lokaler Schalter zum Freigeben eines Tests und Mittel vorgesehen sind zum Übertragen eines Paßwortes von der entfernten Stelle zu dem Mikropro­ zessor zum Einleiten des Generierens von wenigstens einem der Testsignale.
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