DE3905261C2 - - Google Patents
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
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- Power Engineering (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisation der Spannung
eines Netzes gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 4, sowie eine
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei einer bekannten Ausführung wird der Regler für eine vorge
gebene Kurzschlußleistung des Netzes eingestellt. Da sich die
Netzkurzschlußleistung in weiten Grenzen ändern kann, arbeitet
der Regler bei einer geänderten Kurzschlußleistung entweder völ
lig unzureichend, d.h. der Regler benötigt sehr große Soll-Ist-
Abweichungen, um überhaupt zu reagieren, oder es führt zu
Schwingungen des Reglers. Dies führt zwangsläufig zu Schwingungen
der Netzspannung, die in kritischen Frequenzbereichen des Netzes
liegen.
Aus der EP 02 39 278 ist eine derartige Kompensationseinrichtung bekannt.
Hier werden zunächst mittels Meßwandler Signale für einen Strom
und eine Spannung des Netzes erzeugt, die einem Meßwandler zugeführt
werden. Dieser Meßwandler erzeugt ein Meßsignal, das ein
Maß für den von der Last benötigten Blindleistungsbedarf ist. In
Abhängigkeit vom Bildleistungsmeßsignal werden dann in vorgegebenen
Zeitintervallen Kompensationsglieder an das Netz zu- oder
abgeschaltet. Diese Verfahrensweise ist auch als Zeitplansteuerung
oder -regelung bekannt, bei der es Ziel ist, die sich in
vorgegebenen Grenzen ändernde Blindleistung eines Blindleistungserzeugers,
beispielsweise eines Großantriebs, zu kompensieren.
Eine Spannungsstabilisierung eines elektrischen Netzes ist nicht
vorgesehen. Darüber hinaus kann auch mit dieser Einrichtung ein
Schwingen des Netzes nicht zuverlässig verhindert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren
und einer dazugehörigen Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
unerwünschte Spannungsänderungen des Netzes auf möglichst einfache
und wirkungsweise Weise zu unterdrücken bzw. zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Wirkung
eines Kompensationsgliedes auf das Netz abhängig von der Spannung
des Netzes ist. Eine Lösung der oben genannten Aufgabe
gelingt mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Durch dieses einfache Verfahren wird mittels einer bewußten
Netzbeeinflussung ein Wert für die aktuelle Netzkurzschlußleistung
ermittelt. Diese Information wird dazu benutzt, die aktuellen
Parameter für den Regler zu bestimmen. Durch das Verfahren
ist eine besonders gute Regelung sowohl der Netzspannung
als auch der Blindleistung möglich.
Eine andere Lösung der Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß
Anspruch 4 erzielt.
Auf diese Weise können durch Unterdrückung der Reglerschwin
gungen mit einfachen Mitteln starke Netzspannungsschwankungen
schnell abgebaut werden, wodurch weitere Störungen des Netzes
vermieden werden.
Beiden Lösungen ist gemeinsam, daß eine Einstellung der Regler
parameter auf einfache Weise vorgenommen werden kann.
Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch
1 ist im Anspruch 10 beschrieben. Bei dieser Einrichtung ergibt
sich ein besonders einfacher Aufbau.
Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch
4 ist Gegenstand des Anspruches 12. Mit dieser Anordnung ist
es möglich, mit wenigen Bauteilen ein Reglerschwingen festzustellen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
übrigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Übersichtsbild einer Anordnung zur automatischen Anpassung eines
Reglers im Spannungsregelungsbetrieb,
Fig. 2 eine Schaltungsanordnung zur Erfassung einer Netzspannungsab
weichung,
Fig. 3 eine Ausgestaltung der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine Anordnung zur Erfassung von Reglerschwingungen,
Fig. 5 eine Weiterbildung der in Fig. 4 gezeigten Anordnung,
Fig. 6 eine weitere Anordnung zum Erfassen von Regler
schwingungen,
Fig. 7 einen Regler,
Fig. 8 ein Diagramm zur automatischen Verstärkungsanpassung des
Reglers nach einer plötzlichen Verringerung der Netzkurz
schlußleistung von 10 GVA auf 1 GVA,
Fig. 9 ein Übersichtsbild einer Anordnung zur Adaption eines
Reglers im Blindleistungsregelungsbetrieb,
Fig. 10 die Ausgangskennlinie des Reglers gemäß Fig. 1,
Fig. 11 eine andere Ausgestaltung des Reglers.
In dem Übersichtsbild gemäß Fig. 1 ist eine Kompensationseinrich
tung 1 zur Stabilisierung eines elektrischen Versorgungsnetzes
mit einem Regler 3 gezeigt, der über eine Steuereinrichtung 5
auf Kompensationsglieder 7 einwirkt. Die Kompensationsglieder 7
sind vorzugsweise als von Thyristoren geschaltete Spulen und/
oder Kondensatoren ausgeführt, die an Leitungspole eines Netzes
9 geschaltet werden. Das Netz 9 kann ein- oder auch mehrphasig
ausgeführt sein. Dem Regler 3 wird als Regelgröße eine Soll
wertabweichung, insbesondere der Netzspannung zugeführt. Dazu
ist ein Meßwandler 10 über einen Soll/Istwert-Vergleicher 11 mit
einem Eingang 12 des Reglers 3 verbunden. Ein Rechner 13, der
auf einen Stelleingang 15 des Reglers 3 geschaltet ist, dient
zum Berechnen von mindestens einem die Verstärkung oder Hy
sterese bestimmenden Parameterwert des Reglers 3. Dieser beein
flußt die Dämpfung oder auch das Zeitverhalten des Reglers 3.
Der Berechnung des die Dämpfung bestimmenden Parameterwertes
ist nachstehende Beziehung zugrundegelegt:
Darin bedeutet:
GOPT | |
optimale Verstärkung der Regelabweichung ΔU; | |
k₁ | Konstante, abhängig von der eventuellen Verstärkung des Istwert-Signals; |
V | erfaßte Spannungsabweichung im Netz, die beim Schalten eines Kompensationselementes auftritt, bzw. die sich beim Verändern um einen fest vorgegebenen MVAr-Wertes ergibt; |
kk | Korrekturkonstante, die abhängig von der jeweilig geschalteten Stufe über einen programmierbaren Speicher zwangsweise abgerufen wird; |
kh | Konstante, mit der eine Hysterese des Reglers vorgegeben werden kann; |
kf | Korrekturfaktor abhängig von der jeweiligen Netzfrequenz; |
H | Statik des Reglers, mit der die Neigung der Kennlinie des Reglers vorgegeben werden kann. |
Für die Hysterese gilt annähernd:
In dem Rechner 13 sind zur Berechnung der jeweils optimalen
Verstärkung eine Recheneinrichtung 14, eine Einrichtung 19,
ein Steuergerät 27, eine Einrichtung 60 und ein Rechenglied
64 angeordnet.
Die Sekundärseite des Meßwandlers 10 ist desweiteren auf einen
Eingang 17 einer als Schaltungsanordnung ausgebildeten Einrichtung 19 geschaltet. Diese Einrichtung
19, die zum Erfassen einer Netzspannungsabweichung dient, ist
über ihren Ausgang 21 mit einem ersten Eingang 23 der Rechen
einrichtung 14 verbunden. Die Einrichtung 19 wird in den Fig.
2 und 3 später noch näher erläutert. Auf die Triggereingänge
25a, 25b, 25c der Einrichtung 19 wirkt ein Steuergerät 27 ein.
Das Steuergerät 27 weist einen ersten Ausgang 28 zum Umschalten
der Regelgröße des Reglers 3 vom Soll/Ist-Wert-Vergleicher 11
auf ein Nullpotential 29 auf. Der zweite Ausgang 30 ist auf
einen Vergleicher 31 geführt, der zwischen dem Regler 3 und der
Steuereinrichtung 5 angeordnet ist.
Zur Ermittlung des Korrekturfaktors kf ist ein Rechenglied 64
vorgesehen, an dessen Eingang 65 der Istwert der Netzspannung
zugeführt ist, aus der im Rechenglied 64 der Frequenz-Istwert
ermittelt wird. Als weiteres indirekt von der Netzspannung ab
hängiges Signal wird das Ausgangssignal der zwischen dem Reg
ler 3 und den Halbleiterschaltern des Kompensationsgliedes 7
angeordneten Steuereinrichtung 5 erfaßt und dem Eingang 66 des
Rechengliedes 64 zugeführt. Aus diesem Signal kann abgeleitet
werden, ob das Kompensationsglied 7 im kapazitiven oder induk
tiven Bereich arbeitet. Abhängig davon wird über eine Kenn
liniencharakteristik eines im Rechenglied 64 angeordneten Bau
teiles der Faktor kf bestimmt, der über einen Eingang 67 der
Recheneinrichtung 14 zugeführt wird. Über einen weiteren Eingang
68 wird das Signal H (Reglerstatik) vorgegeben. An den Eingängen
79, 80 werden Signale eingegeben, die den Konstanten kl bzw. kh
entsprechen.
Die Ermittlung des obengenannten Wertes Δ V im Spannungsrege
lungsbetrieb kann folgendermaßen vorgenommen werden: Im Steuer
gerät 27 ist eine Logikschaltung vorgesehen, die dann, wenn
keine außergewöhnlichen Betriebsbedingungen im Netz 9 und in der
Anlage bestehen, zu einem Zeitpunkt t1 über einen der Trigger
eingänge 25a, 25b, 25c veranlaßt, daß ein vom Meßwandler 10 ge
bildetes Signal für einen ersten Netzspannungswert in der Ein
richtung 19 als Information in einem Speicher der Einrichtung 19
gespeichert wird. Zu einem Zeitpunkt zwischen t1 und t2 wird von
dem Steuergerät 27 der Eingang 12 des Reglers 3 kurzzeitig auf
Nullpotential 29 geschaltet. Dadurch wird der Regelkreis geöff
net und es wird erreicht, daß der Regler 3 eine evtl. anstehende
Regelabweichung nicht ausregeln kann. Gleichzeitig wird über den
Ausgang 30 dem Vergleicher 31 ein Wert zugeführt, der die Steuer
einrichtung 5 veranlaßt, daß der Schaltzustand zumindest eines
an das Netz 9 schaltbaren Kompensationsgliedes 7 mit einem vor
gegebenen Wert geändert wird. Damit erfährt das Netz 9 eine
Änderung seines Spannungswertes. Zum Zeitpunkt t2 wirkt das
Steuergerät 27 wiederum auf einen der Triggereingänge 25a, 25b,
25c ein, so daß ein zweites, vom Meßwandler 10 gebildetes Sig
nal, für einen aus der Schalthandlung resultierenden Netzspan
nungswert in einen weiteren Speicher abgelegt wird. In einem
nächsten Schritt wird in der Einrichtung 19 aus den beiden Netz
spannungswerten die Differenz gebildet. Diese Differenz wird
über den Ausgang 21 der Recheneinrichtung 14 zugeführt, in der
ein die Verstärkung oder Hysterese bestimmender Parameterwert
des Reglers 3 berechnet und in den Stelleingang 15 des Reglers 3
eingegeben wird.
Durch die beabsichtigte Aufschaltung eines Kompensationsgliedes
7 auf das Netz 9 und der daraus resultierenden Spannungsänderung
am Netz 9 wird die günstigste Einstellung für den Regler 3 er
mittelt, so daß dieser in einem optimalen Bereich arbeitet.
Diese Schritte können auch vorzugsweise zyklisch wiederholt
werden, so daß eine zyklische Adaption des Reglers 3 im Sinne einer automatischen Anpassung erfolgt und
daß zwischenzeitlich erfolgte Änderungen des Netzzustandes in
den Parametern des Reglers 3 berücksichtigt werden.
Im normalen Spannungsregelungsbetrieb werden Schalthandlungen
der Kompensationsglieder 7 vom Regler 3 veranlaßt. Hierbei kön
nen die resultierenden Netzspannungsänderungen ebenfalls gemäß
dem eingangs beschriebenen Verfahren für die Adaption des Reg
lers 3 verwendet werden. Dazu muß eine Überwachung der Netz
spannung vor und nach der Schaltzustandsänderung erfolgen.
Es ist günstig, wenn nach dem Speichern des zweiten Netzspan
nungswertes zum Zeitpunkt t2 der Schaltzustand des Kompensa
tionsgliedes 7 wieder in den ursprünglichen Schaltzustand zu
rückgeführt wird und zu einem Zeitpunkt t3 ein dritter resul
tierender Netzspannungswert von der Einrichtung 19 erfaßt wird.
Durch dieses Verfahren ist die gewollte Änderung des Netzzustan
des wieder aufgehoben. Der dritte Netzspannungswert wird mit dem
zweiten Netzspannungswert verglichen. Aus dieser Differenz sowie aus
der Differenz aus den ersten beiden Netzspannungswerten wird
wiederum ein Differenzwert gebildet, der einer Plausibilitäts
kontrolle unterzogen wird, die im folgenden anhand der Fig. 3
noch näher erläutert wird. Dies und eine nachfolgende Mittel
wertbildung aus den beiden Differenzwerten geschieht in einer später
beschriebenen Recheneinrichtung. Dieser Mittelwert wird dann wiederum in die
Recheneinrichtung 14 eingegeben.
Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung der Einrichtung 19. Die Trigger
eingänge 25a, 25b sind jeweils mit einer Speichereinheit 40a,
40b verbunden, deren Spannungseingänge über den Eingang 17 ge
speist sind. Die Ausgänge 42a, 42b sind auf einen Vergleicher 43
geschaltet, der mit dem Ausgang 21 verbunden ist. Der Eingang 17
ist über den als Meßwandler 10 ausgebildeten Meßfühler mit dem
Netz 9 verbunden (Fig. 1). Zum Zeitpunkt t1 erhält die Speicher
einheit 40a über den Triggereingang 25a einen Triggerimpuls, so
daß das am Spannungseingang 41a anliegende, vom Meßwandler 10
gebildete Signal für einen ersten Netzspannungswert gespeichert
wird. Nach dem Schalten eines Kompensationsgliedes 7 wird zum
Zeitpunkt t2 das am Spannungseingang 41b anliegende, vom Meß
wandler 10 gebildete Signal für einen zweiten Netzspannungswert
in der Speichereinheit 40b gespeichert. In dem Vergleicher 43
wird dann der Differenzwert der beiden gemessenen und gespei
cherten Netzspannungswerte gebildet und ausgangsseitig dem Aus
gang 21 zur Weiterleitung an die Recheneinrichtung 14 zur Verfü
gung gestellt. In dieser Recheneinrichtung 14 wird ein die Dämp
fung bestimmender Parameterwert des Reglers 3 berechnet und ein
proportionales Signal gebildet. Das Signal wird dem Regler 3
eingegeben. Die Einrichtung 19 ist sehr einfach aufgebaut und
bedarf nur weniger Bauteile.
Fig. 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung der Ein
richtung 19 als Einrichtung 19a. Die Einrichtung 19a weist drei
Triggereingänge 25a, 25b, 25c auf, die jeweils auf eine der
Speichereinheiten 40a, 40b oder 40c geführt sind. Die Span
nungseingänge 41a, 41b und 41c sind mit dem Eingang 17 verbun
den, der vorzugsweise über einen Meßwandler 10 an das Netz 9 an
geschlossen ist. Die Ausgänge 42a, 42b der Speichereinheiten
40a, 40b sind auf einen Vergleicher 44a geführt. Die Ausgänge
42b, 42c der Speichereinheit 40b, 40c sind auf einen zweiten
Vergleicher 44b geführt. Beide Vergleicher 44a, 44b sind aus
gangsseitig über ein Glied 45a, 45b zum Bilden des Betrages auf
Speichereinheiten 46a, 46b geführt. Die Ausgangssignale der
Speichereinheiten 46a, 46b sind einer Recheneinrichtung 47 zu
geführt. In dieser Recheneinrichtung 47 werden die Ausgangssig
nale einerseits einem Vergleicher 48 und andererseits einem
Summierglied 49 zugeführt. Zum Bilden eines Mittelwertes wird
nach dem Summieren der Ausgangssignale die Summe in einem nach
geschalteten Verstärker 50 mit 0,5 multipliziert. Der Ausgangs
wert des Vergleichers 48 wird in einem Glied 51 einer Plausibi
litätskontrolle unterzogen. Dabei wird der Ausgangswert des
Vergleichers 48 im Glied 51 mit einem Wert verglichen, der von
einem Multiplizierer 49a vorgegeben wird. Ein Eingang dieses
Multiplizierers 49a ist mit dem Ausgang des Verstärkers 50 ver
bunden, während auf dem zweiten Eingang ein Signal geschaltet
ist, das den Verstärkungsfaktor vorgibt. Ist der Betrag des
Ausgangssignals des Vergleichers 48 kleiner als der des Aus
gangssignals des Multiplizierers 49a, so wird die Messung als
plausibel erklärt. Bei positivem Ergebnis wird in einem weiteren
Glied 52 das Durchschalten des Mittelwertes an den Ausgang 21
veranlaßt.
Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels
dreier Messungen, die vor dem Zuschalten, nach dem Zuschalten
und nach dem Wegschalten des Kompensationsgliedes 7 durchgeführt
werden, eine Erhöhung der Meßgenauigkeit erzielt. Gleichzeitig
werden Fehlmessungen durch Störungen weitestgehend ausgeschlos
sen. Durch die nur kurze Änderung des Schaltzustandes des Kom
pensationsgliedes 7 bleibt das Netz 9 auch weitestgehend unge
stört.
Fig. 4 zeigt eine Ausführung einer Einrichtung 60 zur Adaption
des Reglers 3, die zusätzlich zur Einrichtung 19 vorgesehen wer
den kann. Zunächst sei jedoch anhand der Fig. 1 gezeigt, wie die
Einrichtung 60 in die Kompensationseinrichtung 1 eingebunden
ist. Die Einrichtung 60 weist einen Ausgang 61 auf, der mit dem
zweiten Eingang 63 der Recheneinrichtung 14 verbunden ist. In
diesen zweiten Eingang 63 kann ebenfalls ein Signal eingegeben
werden, aus dem die Recheneinrichtung 14 eine Änderung eines
die Hysterese oder auch die Dämpfung bestimmenden Parameters
des Reglers 3 berechnet. Die Übergabe des Parameters erfolgt wie
bereits oben beschrieben. Der Einrichtung 60 wird über einen
Eingang 62 ein von der Netzspannung abhängiges Signal zugeführt.
Dies kann beispielsweise eine der Netzspannung proportionale
Spannung sein, die über den Meßwandler 10 dem Eingang 62 zuge
führt wird. Auch können die Ausgangsinformationen der Steuer
einrichtung 5 über einen Meßfühler 8b dem Eingang 62 zugeführt
werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird als von der Netzspan
nung abhängiges Signal das Ausgangssignal des Reglers 3 über
einen Meßfühler 8a dem Eingang 62 zugeführt. In der Einrichtung
60 werden folgende erfindungsgemäße Verfahrensschritte durchge
führt:
Das von einem Meßfühler gebildete, am Eingang 62 anliegende, von
der Netzspannung abhängige Signal wird auf eine Änderung über
wacht. Eine Änderung des Signals wird erfaßt. Ein der Änderung
entsprechendes Signal wird als Information in einem als Speicher
benutzten Zeitglied hinterlegt. Der Rückgang der Änderung wird
ebenfalls erfaßt. Wird eine Änderung und ein Rückgang der Ände
rung des Signals festgestellt, so gilt dies als Kriterium für
ein Schwingen des Reglers 3. Um dieses Schwingen zu unterdrüc
ken, wird über den Ausgang 61 und der Recheneinrichtung 14 ein
Parameterwert des Reglers 3 verändert, wodurch die Schwingungen
des Reglers 3 unterbunden werden. Die Änderung und der Rückgang
des Signals muß innerhalb vorgegebener Zeit erfolgen. Vorteil
hafterweise wird die Dämpfung des Reglers 3 erhöht.
Fig. 4 zeigt einen genaueren Aufbau der Einrichtung 60. Dabei ist das
Ausgangssignal des Reglers 3 über den Eingang 62 einem Diffe
renzierglied 70a zugeführt, dessen Ausgang auf zwei Grenzwert
glieder 71a und 71b geschaltet ist, von denen das eine auf ein
positives und das andere auf ein negatives Signal reagiert. An
dem Ausgang des einen Grenzwertgliedes 71a ist eine Reihenschal
tung von einem ersten Zeitglied 72 mit Ausschaltverzögerung,
einem UND-Gatter 73a, einem zweiten Zeitglied 74a mit Ausschalt
verzögerung und einem dritten Zeitglied 75 mit Einschaltverzö
gerung angeschlossen. Der Ausgang des anderen Grenzwertgliedes
71b ist mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters 73 verbunden.
Das Ausgangssignal des dritten Zeitgliedes 75 ist auf den Aus
gang 61 geführt.
Beim Eintreffen einer Spannungsänderung auf das Differenzier
glied 70a gibt dieses ein Signal an die Grenzwertglieder 71a,
71b weiter. Im Falle eines positiven Signales gibt das eine Grenz
wertglied 71a einen Impuls an das erste Zeitglied 72a, wodurch
an den einen Eingang des UND-Gatters 73 für eine Zeit t1 ein
Signal ansteht. Falls innerhalb dieser Zeit t1 über das andere Grenz
wertglied 71b, das ein negatives Signal zum Auslösen benötigt, ein Impuls
an den zweiten Eingang des UND-Gatters 73 gelangt, gibt dieses wie
derum ein Signal an das zweite Zeitglied 74a, wodurch eine zwei
te Zeit t2 gestartet wird. Die Zeitkonstante des zweiten Zeit
gliedes 74 ist kleiner als die des dritten Zeitgliedes 75. Dies
bedeutet, daß das dritte Zeitglied 75 ein Ausgangssignal setzt,
wenn das zweite Zeitglied 74 ein Ausgangssignal länger abgibt
als die Zeitkonstante t3 des dritten Zeitgliedes 75 ist. Für die
Funktion der gesamten Einrichtung 60 bedeutet dies, daß wenn am
Eingang 62 innerhalb einer Zeitspanne, die vom dritten Zeitglied
75 vorgegeben wird, genügend Spannungsänderungen auftreten, am
Ausgang 61 ein Signal abgegeben wird. Durch dieses Verfahren
wird ein Schwingen des Reglers 3 zuverlässig erkannt. Nach dem
Erkennen wird dann, wie bereits oben beschrieben, über die Re
cheneinrichtung 14 der Regler 3 so beeinflußt, beispielsweise
durch Verringerung seiner Verstärkung, daß das Schwingen unter
drückt wird.
In Fig. 5 ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung dargestellt.
Diese Ausführung bietet den Vorteil, daß sie sowohl für negative als
auch für positive Änderungen der Spannung symmetrisch ausgelegt
ist. Dies bedeutet, daß es unwesentlich ist, ob die Änderung
des von der Netzspannung abhängigen Signals mit einer positiven
oder negativen Schwingung beginnt. Die Einrichtung 60 von Fig. 5 ist analog
zur Einrichtung 60 in Fig. 4 aufgebaut, wobei auch dem anderen Grenzwert
glied 71b eine Reihenschaltung aus einem ersten Zeitglied 72b,
einem UND-Gatter 73b und einem zweiten Zeitglied 74b nachge
schaltet ist. Der zweite Eingang des UND-Gatters 73b ist mit
dem Ausgang des einen Grenzwertgliedes 71a verbunden. Zwischen dem
Zeitglied 74a und 75 ist ein ODER-Gatter 78 geschaltet, auf des
sen anderen Eingang der Ausgang des zweiten Zeitgliedes 74a
geschaltet ist. Auf diese Weise wird eine einfache Erfassung
von Signaländerungen in beiden Richtungen ermöglicht. Die Wir
kungsweise ist analog zu der in Fig. 4 gezeigten Schaltung.
Fig. 6 zeigt eine dritte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ein
richtung 60. Dabei ist das von der Netzspannung abhängige Sig
nal, in diesem Falle das Ausgangssignal des Reglers 3, über den
Eingang 62 auf ein Differenzierglied 70c geführt, dessen Ausgang
auf zwei Grenzwertglieder 71c, 71d geschaltet ist, von denen das
eine Signalflanken in positiver und das andere Signalflanken in
negativer Richtung verarbeitet. Am Ausgang beider Grenzwertglie
der 71c, 71d ist eine Reihenschaltung von einem ersten Zeitglied
72c bzw. 72d mit Ausschaltverzögerung, einem ersten UND-Gatter
73c bzw. 73d, sowie einem zweiten Zeitglied 74c bzw. 74d mit
Ausschaltverzögerung und einem zweiten UND-Gatter 76c bzw. 76d
zugeordnet. Die Ausgänge der jeweiligen Grenzwertglieder 71c,
71d sind zusätzlich mit einem zweiten Eingang des jeweils ihnen
zugeordneten zweiten UND-Gatters 76c bzw. 76d und darüber hinaus
mit einem zweiten Eingang des ersten UND-Gatters 73c bzw. 73d
des anderen Grenzwertgliedes 71c bzw. 71d verbunden. Die Aus
gangssignale der beiden zweiten UND-Gatter 76c, 76d sind einem
ODER-Gatter 77 zugeführt, dessen Ausgang 61 mit der Rechenein
richtung 14 verbunden ist, die zumindest einen Parameter des
Reglers 3 bestimmt.
Das Erfassen einer Schwingung des Reglers 3 geschieht auf fol
gende Weise: Das Differenzierglied 70c erfaßt eine am Eingang 62
anstehende Spannungsänderung und gibt diese an die Grenzwert
glieder 71c, 71d weiter. Für den Fall einer positiven Änderung
wird vom Grenzwertglied 71c das erste Zeitglied 72c gesetzt,
dessen nun anstehendes Ausgangssignal an dem einen Eingang des
UND-Gatters 73c anliegt. Falls innerhalb einer Zeit t1 des Zeit
gliedes 72c über das Grenzwertglied 71d ein Signal auf den ande
ren Eingang des UND-Gatters 73c gelangt, so wird ein zweites
Zeitglied 74c gestartet, dessen Ausgangssignal für eine Zeit t2
am UND-Gatter 76c anliegt. Wenn innerhalb dieser zweiten Zeit t2
über das Grenzwertglied 71c ein weiteres Signal auf den anderen
Eingang des UND-Gatters 76c gelangt, so wird über das ODER-Gat
ter 77 und den Ausgang 61 eine Information an die Recheneinrich
tung 14 weitergeleitet, die wiederum einen Parameterwert des
Reglers 3 bestimmt. Als Kriterium für ein Schwingen des Reglers
gilt hier also, wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne ein
von der Netzspannung abhängiges Signal drei Richtungsänderungen
durchgeführt hat. Diese Ausführung ist ebenfalls symmetrisch
für positive als auch negative Spannungsänderungen ausgelegt.
Es ist auch eine Kaskadierung der einzelnen Bausteine möglich,
so daß längere Zeitüberwachungen über mehr als drei Richtungs
änderungen möglich sind. Eine Ausgestaltung mit Zählbausteinen
ist ebenfalls denkbar.
Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren und der dazugehörigen
Einrichtung ist ein zuverlässiges Erkennen von Reglerschwingen
möglich. Nach dem Erkennen wird unverzüglich der Regler 3 der
art beeinflußt, daß das Schwingen unterdrückt wird. Dies ist
besonders wichtig bei einer Verkleinerung der Netzkurzschluß
leistung.
Ist ein Schwingen des Reglers 3 unterdrückt, so kann automa
tisch, von dem Steuergerät 27 ausgelöst, eine erneute Adaption
des Reglers 3 an die neue Netzsituation erfolgen. Dabei wird
dann wieder in einer Einrichtung 19 bzw. 19a die aktuelle Netz
spannungsabweichung, hervorgerufen durch ein geändertes Kompen
sationsglied 7, festgestellt und der Recheneinrichtung 14 zu
geführt. Auch ist ein Einsatz der Einrichtung 60 mit den zuge
hörigen Verfahren zur Schwingungserkennung ohne eine Einrichtung
19 möglich.
Fig. 8 zeigt hierzu ein Diagramm einer automatischen Verstär
kungsanpassung des Reglers nach einer plötzlichen Verringerung
der Netzkurzschlußleistung von 10 GVA auf 1 GVA. Auf der Abszisse
ist die Zeit aufgetragen, wobei 1 Feld 400 ms entspricht. Auf
der Ordinate sind drei Signalverläufe aufgezeichnet. Der Signal
verlauf 84 stellt den Istwert der Netzspannung dar. Ein Feld
entspricht 25% der Netzspannung.
Aus dem Signalverlauf 82 kann der aktuelle Schaltungszustand mit
den Stufen -2 bis +3 der Elemente des Kompensationsgliedes 7 er
sehen werden.
Das Signal 83 repräsentiert die Verstärkung des Ausgangssignales
der Recheneinrichtung 14 in normierter Form. Die Verstärkung hat
vor dem Umschalten der Kurzschlußleistung von 10 GVA auf 1 GVA
den Wert GOPT, der nach der Zeit t4 auf G₁ bewußt reduziert wird,
bis kein Schwingen mehr erfaßt wird. Danach wird eine Span
nungsmessung bewußt angestoßen, um ein neues GOPT 2 zu ermitteln.
Dieses GOPT 2 entspricht der neuen Netzkurzschlußleistung.
In Fig. 7 ist eine erfindungsgemäße Ausgestaltung des Reglers 3
dargestellt. Dabei ist dem Regler 3 über seinen Eingang 12 die
Sollwertabweichung der Netzspannung zugeführt. Der Eingang 12
ist mit einem ersten Vergleicher 90 verbunden, dessen Ausgang
auf einen Multiplizierer 91 mit Steuereingang geschaltet ist.
Im weiteren Wirkungsweg ist an dem Ausgang des Multiplizierers
91 eine Reihenschaltung bestehend aus einem Mehrpunktglied 93,
einem Integrator 94 und einem Begrenzer 95 nachgeschaltet, wel
cher mit dem Ausgang 96 des Reglers 3 verbunden ist. Auf einen
ersten Eingang eines weiteren Multiplizierers 97 ist das Signal
H "Reglerstatik" geschaltet. Der Ausgang 96 ist auf einen
weiteren Eingang des Multiplizierers 97 zurückgeführt, dessen
Ausgang mit dem anderen Eingang des Vergleichers 90 verbunden
ist. Vom Stelleingang 15 wird der Steuereingang des Multi
plizierers 91 beeinflußt. Die dem Regler 3 über seinen Eingang
12 zugeführte Istwertabweichung wird im Multiplizierer 91 verstärkt
und an den Eingang des Mehrpunktgliedes 93 gegeben. In diesem
Mehrpunktglied 93 wird eine Amplitudenrasterung erzeugt, bei dem
variablen Wertebereichen des Eingangssignals x1 bis x5 feste
Wertbereiche y1 bis y4 des Ausgangssignals zugeordnet sind. Zum
Beispiel sei angenommen, daß das Eingangssignal einen Wert an
nimmt, der zwischen x1 und x2 ist. Dann steht am Ausgang der
Wert y1 an, der dem Integrator 94 zugeführt wird. Der Integra
tor-Ausgang nimmt ebenfalls den Wert y1 an. Geht das Eingangs
signal des Integrators 94 nach einer Änderung wieder auf Null, so
bleibt der Ausgangswert des Integrators 94 erhalten. Der Wert
ändert sich erst dann wieder, wenn Werte abweichend von Null an
dem Eingang des Integrators 94 anstehen. Der Integrator 94 ist
also so ausgebildet, daß sein Ausgang diskrete Werte annehmen
kann, die in einem festen Zusammenhang mit der Ansteuerung des
Kompensationsgliedes 7 stehen. Hat das am Mehrpunktglied 93
anstehende Signal den Wert x4 und <x5, so nimmt der Inte
grator 94 an seinem Ausgang im selben Rechenschritt den Wert y4
an, d.h. der Wert kann z.B. von y1 auf y4 springen.
Mit dem in der Rückführung angeordneten weiteren Multiplizierer 97 wird
der aktuelle Schaltungszustand, z.B. y4 mit dem Faktor H (Regler
statik) multipliziert. Die am Eingang 12 anliegende Regelabwei
chung wird um den Betrag des Signales aus dem weiteren Multiplizierer 97
reduziert. Dadurch wird dem Regler 3 ein stabilitätserhöhendes
Verhalten gegeben.
In dieser Ausgestaltung des Reglers 3 als Schaltregler ist es
besonders vorteilhaft, daß bei großen Änderungen der Regelgröße
am Eingang 12 am Ausgang 96 nicht die einzelnen Stufen der Ände
rung langsam durchfahren werden, sondern daß der Regler 3 einen
Sprung über mehrere Schaltstufen durchführt.
Im Blindleistungsregelungsbetrieb kann die Ermittlung von ΔV
wie nachfolgend beschrieben durchgeführt werden:
Dem Vergleicher 11 ist - wie Fig. 9 zeigt - ein weiterer Ver
gleicher 32 vorgeschaltet, an dessen einem Eingang ein Span
nungssollwert Usoll zugeführt wird und dessen anderer Eingang
an einen dritten Vergleicher 33 angeschlossen ist. Dieser dritte
Vergleicher 33 erhält an seinem einen Eingang einen Blindlei
stungs-Istwert über eine Meßeinrichtung 35, die den Blindstrom
I und die Netzspannung U an einem Netzpunkt erfaßt. Der zweite
Eingang des dritten Vergleichers 33 erhält einen Blindleistungs-Soll
wert über einen zusätzlichen Vergleicher 34, an dessen zweiten
Eingang ein Blindleistungs-Sollwert MVArsoll zu einem noch
zu erläuternden Zeitpunkt t2 vom Steuergerät 27 zugeführt wird.
Zu einem Zeitpunkt t1 veranlaßt das Steuergerät 27 über einen
der Triggereingänge 25a, 25b, 25c, daß in der Einrichtung 19 ein
erster Netzspannungswert gemessen und in einem Speicher der Ein
richtung 19 gespeichert wird. Zu einem Zeitpunkt zwischen t1 und
t2 wird vom Steuergerät 27 der Sollwert MVArsoll auf den zusätzlichen Ver
gleicher 34 geschaltet. Durch diese Aufschaltung erzwingt der
Regler 3 einen neuen Arbeitspunkt für die Zuschaltung der Kompen
satorelemente 7. Dieser neue Arbeitspunkt bedingt automatisch
einen neuen Spannungs-Istwert im Netz. Zum Zeitpunkt t2 wirkt
das Steuergerät 27 wiederum auf einen der Triggereingänge 25a,
25b, 25c ein, so daß der zweite, aus der Aufschaltung des Soll
wertes MVArsoll resultierende Netzspannungswert gemessen und in
einen weiteren Speicher der Einrichtung 19 abgelegt wird.
In einem nächsten Schritt wird in der Einrichtung 19 aus den
beiden Netzspannungswerten der Differenzwert gebildet. Dieser
Differenzwert wird über den Ausgang 21 der Recheneinrichtung
14 zugeführt, in der ein die Verstärkung bzw. Hysterese be
stimmender Parameterwert des Reglers 3 berechnet und in den
Stelleingang 15 des Reglers 3 eingegeben wird. Durch die beab
sichtigte Änderung des Schaltzustandes der Kompensationsglieder
7 auf das Netz 9 und der daraus resultierenden Spannungsänderung
am Netz 9 wird die günstigste Einstellung für den Regler 3 er
mittelt, so daß dieser in einem optimalen Bereich arbeitet.
Diese Schritte können auch vorzugsweise zyklisch wiederholt wer
den, so daß eine zyklische Adaption des Reglers 3 erfolgt und
daß zwischenzeitlich erfolgte Änderungen des Netzzustandes in
den Parametern des Reglers 3 berücksichtigt werden.
Nach der Messung zum Zeitpunkt t2 kann der Schaltzustand des
Kompensationsgliedes 7 wieder in den ursprünglichen Schaltzu
stand zurückgeführt werden und zu einem Zeitpunkt t3 der dritte
resultierende Netzspannungswert von der Einrichtung 19 erfaßt
werden. Damit ist die gewollte Änderung des Netzzustandes wieder
aufgehoben. Nun wird ein dritter Netzspannungswert mit dem zwei
ten Netzspannungswert verglichen. Aus der Differenz sowie der
Differenz aus den ersten beiden Netzspannungswerten wird ein
Differenzwert gebildet, der einer bereits beschriebenen Plau
sibilitätskontrolle unterzogen wird. Dies und die Mittelwert
bildung aus den beiden Differenzwerten geschehen in einer Re
cheneinrichtung.
In der Fig. 10 ist der Zusammenhang zwischen dem Ausgangswert
BREF des Reglers 3 und dem Istwert der Netzspannung Uist dargestellt.
Oberhalb der Abszisse sind kapazitive Stufensignale
(BREF ist positiv) und unterhalb induktive Stufensignale
(BREF ist negativ) aufgetragen. Wie man erkennen kann, sind
mehreren Wertebereichen des Eingangssignals Uist diskrete Stufen
BREF für die Zu- bzw. Abschaltung von Elementen des Kompensationsgliedes
zugeordnet. Der Spannungswert Vr pro Stufe ist proportional
der Reglerstatik H, also Vr = k · H. Hat der Istwert
der Netzspannung z. B. den Wert zwischen Uist 1 und Uist 2, dann
steht am Ausgang 96 des Reglers 3 ein Signal BREF an, das der
Stufe 4 entspricht. Steigt nun die Spannung z. B. auf einen Wert
der größer ist als Uist 2, so erniedrigt sich das Signal BREF von
Stufe 4 in Richtung des Pfeiles Y auf Stufe 3. Dies hat zur
Folge, daß eine kapazitive Stufe herausgeschaltet wird. Sinkt
die Spannung dann unter den Wert Uist 0, so kommt es zu einem
Wiedereinschalten der Stufe 4 (siehe Pfeil Z). Der Wirkungsablauf
in anderen Stufen geht analog vor sich. Der Betrag Uist 2-Uist 0
entspricht dem Hysteresewert Vh, wobei Vh = kh · ΔV ist.
In Fig. 11 ist eine erfindungsgemäße Ausgestaltung des Reglers 3
dargestellt. Dabei ist dem Regler 3 über seinen Eingang 12 die
Sollwertabweichung der Netzspannung zugeführt. Der Eingang 12
ist mit einem ersten Vergleicher 90 verbunden, dessen Ausgang
auf einen Multiplizierer 91 mit Steuereingang geschaltet ist.
Im weiteren Wirkungsweg ist an dem Ausgang des Multiplizierers
91 eine Reihenschaltung bestehend aus einem Vergleicher 92,
einem Mehrpunktglied 93, einem Integrator 94 und einem Begrenzer
95 nachgeschaltet, welcher mit dem Ausgang 96 des Reglers 3
verbunden ist. Auf einen ersten Eingang eines weiteren Multi
plizierers 97 ist das Signal H "Reglerstatik" geschaltet. Der
Ausgang 96 ist auf einen weiteren Eingang des weiteren Multiplizierers 97
zurückgeführt, dessen Ausgang mit dem anderen Eingang des
Vergleichers 90 verbunden ist. Vom Stelleingang 15 wird der
Steuereingang des Multiplizierers 91 und eines zusätzlichen Multiplizierers 98 beeinflußt. Aus
gangsseitig wirkt der zusätzliche Multiplizierer 98 über einen Ein
gang eines dritten Vergleichers 99 auf ein Glättungsglied 100,
über dessen zweiten Eingang mit einem Potentiometer 100a zur
Eingabe eines einer einstellbaren Zeit t proportionalen Signals
verbunden ist. Im Glättungsglied 100 wird der Wert
gebildet und über dessen Ausgang auf einen ersten Eingang eines
vierten Vergleichers 101 gegeben. Der Ausgang des dritten Vergleichers
99 wirkt auch auf den zweiten Eingang des vierten Vergleichers
101, dessen Ausgang mit dem anderen Eingang des Vergleichers 92
verbunden ist.
Die dem Regler 3 über seinen Eingang 12 zugeführte Istwertabwei
chung wird im Multiplizierer 91 verstärkt und an den Eingang des
Mehrpunktgliedes 93 gegeben. In diesem Mehrpunktglied 93 wird
eine Amplitudenrasterung erzeugt, bei dem z.B. variablen Werte
bereichen des Eingangssignals x1 bis x5 feste Wertbereiche
y1 bis y4 des Ausgangssignals zugeordnet sind. Zum Beispiel sei
angenommen, daß das Eingangssignal einen Wert annimmt, der zwi
schen x1 und x2 ist. Dann steht am Ausgang der Wert y1 an, der
dem Integrator 94 zugeführt wird. Der Integrator-Ausgang nimmt
ebenfalls den Wert y1 an. Geht das Eingangssignal des Integra
tors 94 nach einer Änderung wieder auf Null, so bleibt der Aus
gangswert des Integrators 94 erhalten. Der Wert ändert sich erst
dann wieder, wenn Werte abweichend von Null an dem Eingang des
Integrators 94 anstehen. Der Integrator 94 ist also so ausgebil
det, daß sein Ausgang diskrete Werte annehmen kann, die in einem
festen Zusammenhang mit der Ansteuerung des Kompensationsgliedes
7 stehen. Hat das am Mehrpunktglied 93 anstehende Signal den
Wert x4 und <x5, so nimmt der Integrator 94 an seinem
Ausgang im selben Rechenschritt den Wert y4 an, d.h. der Wert
kann z.B. von y1 auf y4 springen.
Mit dem in der Rückführung angeordneten weiteren Multiplizierer 97 wird
der aktuelle Schaltungszustand, z.B. y4 mit dem Faktor H (Regler
statik) multipliziert. Die am Eingang 12 anliegende Regelabwei
chung wird um den Betrag des Signales aus dem weiteren Multiplizierer 97
reduziert. Dadurch wird dem Regler 3 ein stabilitätserhöhendes
Verhalten gegeben. Aufgrund der in Rückführungszweigen ange
ordneten Glieder 98, 99, 100 und 101 ist es möglich, in dem
Wirkungsweg des Reglers 3 eine vorläufige Reaktion der Kompen
sationseinrichtung 7 und des Netzes 9 vorzutäuschen. Diese
Wirkung kann mit dem Glättungsglied 100 auf das Gesamtsystem
abgestimmt werden, so daß ein besonders schnelles Regeln mög
lich ist. Auch mögliche Überreaktionen des Reglers 3 werden
so unterdrückt. Das Ausgangssignal des dritten Vergleichers 99 wirkt
unmittelbar über den vierten Vergleicher 101 auf den Vergleicher 92
so ein, daß das Regler-Abweichungssignal reduziert wird. Die
Reduktion wird über das Glättungsglied 100 auf Null zurückge
nommen und zwar in Abhängigkeit von der vorgebbaren Zeitkon
stante T. Eine sprungartige Änderung des Eingangssignals ergibt
eine nach der Beziehung exponentiell abnehmendes Ausgangssignal.
In dieser Ausgestaltung des Reglers 3 als Schaltregler
ist es besonders vorteilhaft, daß bei großen Änderungen der
Regelgröße am Eingang 12 am Ausgang 96 nicht die einzelnen
Stufen der Änderung langsam durchfahren werden, sondern daß
der Regler 3 einen Sprung über mehrere Schaltstufen durchführt
und darüber hinaus ein schnelles Regelverhalten aufweist.
Claims (17)
1. Verfahren zur Stabilisation der Spannung eines elektrischen
Netzes (9) durch automatische Anpassung eines Reglers (3) einer
statischen Kompensationseinrichtung (1), der das Schalten von
Kompensationsgliedern (7) auf das Netz (9) veranlaßt, gekennzeichnet
durch folgende Schritte:
- a) Für einen ersten Netzspannungswert wird ein Signal gebildet und als Information gespeichert;
- b) der Schaltzustand zumindest eines Kompensationsgliedes (7) mit vorgegebenem Wert wird geändert;
- c) für einen zweiten Netzspannungswert wird ein aus der Änderung resultierendes Signal gebildet und als weitere Information gespeichert;
- d) aus den beiden Signalen für den ersten und den zweiten Netzspannungswert wird die Differenz gebildet;
- e) aus einem die Differenz darstellenden Signal wird mindestens ein die Dämpfung bestimmender Parameterwert des Reglers (3) berechnet und ein proportionales Signal gebildet;
- f) dieses Signal wird in einen Stelleingang des Reglers (3) ein gegeben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß nach Schritt c) die folgenden Schritte
cc), cd) eingefügt sind:
- cc) Änderung des Schaltzustandes zumindest des einen Kompensationsgliedes (7) auf seinen vorherigen Zustand;
- cd) für einen dritten Netzspannungswert wird ein aus dieser Änderung resultierendes Signal gebildet und als zusätzliche Information gespeichert;
und daß
in Schritt d) die jeweiligen Differenzwerte sowohl zwischen dem ersten
und dem zweiten, als auch zwischen dem zweiten und dem dritten
Netzspannungswert gebildet werden, diese Differenzwerte einer
Plausibilitätskontrolle unterzogen werden und der Mittelwert der
zwei Differenzwerte errechnet wird, der als das die Differenz
darstellende Signal im Schritt e) verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reihenfolge der Schritte
zyklisch wiederholt wird.
4. Verfahren zur Stabilisation der Spannung eines elektrischen
Netzes (4) durch automatische Anpassung eines Reglers (3) einer
statischen Kompensationseinrichtung (1), der das Schalten von
Kompensationsgliedern (7) auf das Netz (9) veranlaßt, gekennzeichnet
durch folgende Schritte:
- a) Ein von der Netzspannung abhängiges Signal wird auf eine Änderung überwacht und bei Auftreten einer Änderung ein der Änderung entsprechendes Differenzsignal gebildet und als Information gespeichert;
- b) bei einem Rückgang des Differenzsignals wird ein Impulssignal gebildet und dieses als Information gespeichert;
- c) nach Durchführung der Schritte a) und b), deren Merkmale als Kriterium für ein Schwingen des Reglers (3) gelten, wird mindestens ein die Dämpfung bestimmender Parameterwert des Reglers (3) im Sinne einer Erhöhung der Dämpfung geändert.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schritt c) durch die folgenden
Schritte ersetzt ist:
- cc) eine erneute Änderung des Signals in gleicher Richtung wie in Schritt a) wird erfaßt und als Information gespeichert;
- dd) nach Durchführung der Schritte a), b) und cc), deren Merkmale als Kriterium für ein Schwingen des Reglers (3) gelten, wird mindestens ein, die Hysterese bestimmender Parameter des Reglers (3) geändert.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß als ein von der Netzspannung abhängiges
Signal das Ausgangssignal des Reglers (3) überwacht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß als ein von der Netzspannung abhängiges
Signal ein Eingangssignal des Kompensationsgliedes (7) überwacht
wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß nach Beendigung der Erhö
hung der Dämpfung der Parameterwert im Sinne einer Verkleinerung
der Dämpfung geändert wird.
9. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Berechnung
des die Dämpfung bestimmenden Parameterwertes nach der
mathematischen Beziehung
erfolgt, mit GOPT
optimale Verstärkung;
k₁ Konstante, abhängig von einer eventuellen Verstärkung des Istwert-Signales;
ΔV erfaßte Spannungsabweichung im Netz (9), die beim Schalten des Kompensationsgliedes (7) auftritt, bzw. die sich beim Verändern um einen fest vorgegebenen MVAr-Wert ergibt;
kk Korrekturkonstante, die abhängig vom jeweils zugeschalteten Wert des Kompensationsgliedes (7) über einen programmierbaren Speicher zwangsweise abgerufen wird;
kh Konstante, mit der eine Hysterese des Reglers (3) vorgegeben werden kann;
kf Korrekturfaktor, abhängig von der jeweiligen Netzfrequenz;
H Statik des Reglers (3), mit der die Neigung der Kennlinie des Reglers (3) vorgegeben werden kann.
10. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1
oder 2, bei der an ein Netz (9) eine statische Kompensationseinrichtung
(1) mit einem Regler (3) angeschlossen ist, dem eine
Steuereinrichtung (5) zur Einwirkung auf Kompensationsglieder
(7), die mit dem Netz (9) verbunden sind, nachgeschaltet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal
für die Netzspannung mit Hilfe eines Meßwandlers (10) an eine
Schaltunganordnung (19) gelegt ist und mit je einem Eingang
zweier Speichereinheiten (40a, 40b) verbunden ist, deren Triggereingänge
(25a, 25b) an ein Steuergerät (27) angeschlossen sind,
das zu vorgegebenen Zeitpunkten t1 und t2 Triggerimpulse an die
beiden Speichereinheiten (40a, 40b) gibt, und daß die Ausgangssignale
der beiden Speichereinheiten (40a, 40b) auf einen Vergleicher
(43) geführt sind, dessen Ausgang (21) mit einer Recheneinrichtung
(14) verbunden ist, die ausgangsseitig auf einen
die Dämpfung bestimmenden Stelleingang (15) des Reglers (3) geschaltet
ist. (Fig. 2)
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Signal für die Netzspannung an einen
Eingang einer dritten Speichereinheit (40c) gelegt ist, deren
Triggereingang (25c) an das Steuergerät (27) angeschlossen ist,
das zu einem vorgegebenen Zeitpunkt (t3) einen Triggerimpuls an
die dritte Speichereinheit (40c) gibt, und daß die Ausgangssignale
der zweiten und dritten Speichereinheit (40b, 40c) auf die
Eingänge eines zweiten Vergleichers (44b) geführt sind, wobei
beide Vergleicherausgänge jeweils unter Zwischenschaltung je
eines Gliedes (45a, 45b) zum Bilden des Betrages je einer
Speichereinheit (46a, 46b) und einer gemeinsamen weiteren
Recheneinrichtung (47) an den Eingang der Recheneinrichtung
(14) geführt sind. (Fig. 3)
12. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 4 bis 8, bei der an ein Netz (9) eine statische Kompensationseinrichtung
(1) mit einem Regler (3) angeschlossen
ist, dem eine Steuereinrichtung (5) zur Einwirkung auf Kompensationsglieder
(7), die mit dem Netz (9) verbunden sind, nachgeschaltet
ist, dadurch gekennzeichnet,
daß ein von der Netzspannung abhängiges Signal einem Differenzierglied
(70a) zugeführt ist, dessen Ausgang auf zwei Grenzwertglieder
(71a, 71b) geschaltet ist, von denen das eine in positiver
Richtung und das andere in negativer Richtung arbeitet,
daß an dem Ausgang des Grenzwertgliedes (71a) eine Reihenschaltung
von einem ersten Zeitglied (72a) mit Ausschaltverzögerung,
einem UND-Gatter (73a), einem zweiten Zeitglied (74a) mit
Ausschaltverzögerung und einem dritten Zeitglied (75) mit Einschaltverzögerung
angeschlossen ist, daß der Ausgang des anderen
Grenzwertgliedes (71b) mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters
(73a) verbunden ist, und daß der Ausgang des dritten Zeitgliedes
(75) wiederum auf eine Recheneinrichtung (14) geführt ist, die
die Erhöhung eines Parameters des Reglers (3) bestimmt. (Fig. 4)
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem zweiten (74a) und dritten
Zeitglied (75) ein ODER-Gatter (78) angeordnet ist, daß an das
andere Grenzwertglied (71b) eine Reihenschaltung von einem vierten
Zeitglied (72b) mit Ausschaltverzögerung, einem zweiten UND-
Gatter (73b) und einem fünften Zeitglied (74b) mit Ausschaltverzögerung
angeschlossen ist, dessen Ausgang auf den zweiten Eingang
des ODER-Gatters (78) geschaltet ist, und daß der Ausgang
des einen Grenzwertgliedes (71a) mit dem zweiten Eingang des
zweiten UND-Gatters (73b) verbunden ist. (Fig. 5)
14. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 4 bis 8, bei der an ein Netz (9) eine statische Kompensationseinrichtung
(1) mit einem Regler (3) angeschlossen
ist, dem eine Steuereinrichtung (5) zur Einwirkung auf Kompensationsglieder
(7), die mit dem Netz (9) verbunden sind, nachgeschaltet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß
ein von der Netzspannung abhängiges Signal einem Differenzierglied
(70c) zugeführt ist, dessen Ausgang auf zwei Grenzwertglieder
(71c, 71d) geschaltet ist, von denen das eine in positiver
Richtung und das andere in negativer Richtung arbeitet,
und daß am Ausgang eines jeden Grenzwertgliedes (71c, 71d) eine
Reihenschaltung von einem ersten Zeitglied (72c, 72d), einem
ersten UND-Gatter (73c, 73d), einem zweiten Zeitglied (74c, 74d)
und einem zweiten UND-Gatter (76c, 76d) zugeordnet ist, daß die
Ausgänge der jeweiligen Grenzwertglieder (71c, 71d) zusätzlich
mit einem zweiten Eingang des jeweils ihnen zugeordneten zweiten
UND-Gatters (76c, 76d) und darüber hinaus mit einem zweiten Eingang
des ersten UND-Gatters (73d, 73e) des anderen Grenzwertgliedes
(71d, 71c) verbunden sind, und daß die Ausgangssignale
der beiden zweiten UND-Gatter (76c, 76d) einem ODER-Gatter (77)
zugeführt sind, dessen Ausgang auf einen Rechner (13) geführt
ist, der die Erhöhung eines dämpfungsbestimmenden Parameters des
Reglers (3) bestimmt. (Fig. 6)
15. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß einem Eingang (12) des Reglers
(3) als Regelgröße eine Sollwertabweichung der Netzspannung
zugeführt ist, der Eingang (12) mit einem ersten Vergleicher
(90) verbunden ist, dessen Ausgang auf einen Mulitiplizierer
(91) mit Steuereingang geschaltet ist, welchem eine Reihenschaltung
aus einem Mehrpunktglied (93), einem Integrator (94) und
einem Begrenzer (95) nachgeschaltet ist, und der Ausgang des
Begrenzers (95) mit dem Ausgang (96) des Reglers (3) und zusätzlich
mit einem zweiten Eingang eines weiteren Multiplizierers
(97) verbunden ist, welcher einerseits ausgangsseitig mit dem
zweiten Eingang des ersten Vergleichers (90) zusammengeschaltet
ist und dem weiteren Multiplizierer (97) über einen Eingang (81) ein der
Statik des Reglers (3) proportionales Signal (H) zugeführt wird,
wobei der Steuereingang des Multiplizierers (91) als Stelleingang
(15) für die Führungsgröße des Reglers (3) dient. (Fig. 7)
16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Multiplizierer (91) und dem
Mehrpunktglied (93) ein Vergleicher (92) geschaltet ist, dessen
Ausgang dem Mehrpunktglied (93) zugeordnet ist, daß der weitere
Multiplizierer (97) ausgangsseitig mit dem Steuereingang eines
dritten Multiplizierers (98) zusammengeschaltet ist, dessen
Ausgang einem Eingang eines dritten Vergleichers (99) zugeführt
ist, dessen zweiter Eingang wiederum mit dem Ausgang des Begrenzers
(95) verbunden ist und der Ausgang des dritten Vergleichers
(99) über ein Glättungsglied (100) und über einen
vierten Vergleicher (101) auf den anderen Eingang des zweiten
Vergleichers (92) geschaltet ist, daß der Ausgang des dritten
Vergleichers (99) auch mit dem anderen Eingang des vierten Vergleichers
(101) verbunden ist, und daß der Steuereingang des zusätzlichen
Multiplizierers (98) mit dem Stelleingang (15) verbunden
ist (Fig. 11).
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