FR2475313A1 - Automatic regulation of turbo-alternator sets - by sensing and processing alternator parameters, using reference circuit prior to supporting adjustable regulator - Google Patents

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Abstract

Automatic control of a turbo-alternator set connected into a switching network. The set includes an independent speed regulation system operating on the input to the turbine via control of its alternator exciting current. The alternator output and input levels are represented by signal levels which are fed into a reference model. Signals taken from a tachometer (22), Watt metre (25) and Voltmeter (26) connected to the alternator output are separately processed (30,31,32) and summed from which an instantaneous mean value is obtained. Amplitude filters (50-54) supply an adjustable regulator (5) whose output is a function of a linear combination of the motor outputs modified by coefficients set up in the summing circuit. A signal image of the mechanical power (13) is processed (34) and also fed to the regulator.

Description

L'invention a trait à un procédé de régulation autoadaptative du fonctionnement d'un groupe turbo-alternateur couplé à un réseau d'interconnexion et équipé d'un régulateur de vitesse indépendant agissant sur 11 admission à la turbine. L'invention se rapporte également à un régulateur mettant en oeuvre ce procédé. The invention relates to a self-adaptative control method of the operation of a turbo-alternator group coupled to an interconnection network and equipped with an independent speed regulator acting on the intake to the turbine. The invention also relates to a regulator implementing this method.

En régime permanent stable, l'alternateur tourne en synchronisme avec le réseau, reçoit de la turbine une puis- sance mécanique fonction des débits et enthalpies de vapeur admis aux différents étages de la turbine, débits détermi- nés par les positions des soupapes d'admission, délivre au réseau une puissance électrique active égale aux pertes près à la puissance mécanique reçue, et échange avec le réseau une puissance réactive égale au produit de la puissance active par la tangente de l'angle de phase entre courant et tension, fonction de la phase entre la position angulaire du rotor par rapport à la pulsation du réseau. In stable steady state, the alternator rotates in synchronism with the network, receives from the turbine a mechanical power according to the flows and enthalpies of steam admitted to the different stages of the turbine, flows determined by the positions of the valves of the turbine. admission, delivers to the network an active electrical power equal to the losses close to the mechanical power received, and exchange with the network a reactive power equal to the product of the active power by the tangent of the phase angle between current and voltage, function of the phase between the angular position of the rotor with respect to the pulsation of the network.

La contribution du groupe ne modifie pas sensiblenent l'état du réseau, étant donné le nombre de groupes interconnectés. Vu du point de couplage, le réseau peut se définir comme un générateur réversible, présentant une force électromotrice, une impédance interne essentiellement réactive (pratiquement l'impédance des lignes de liaison), et une fréquence, ces grandeurs étant indépendantes et immatérielles donc inaccessibles. On notera que la frEquen- ce définit également une origine des temps (à un nombre entier de périodes près) qui sera déterminante pour les échanges d'énergie avec les groupes, mais est virtuelle et n'est pas liée à une échelle absolue des temps. The contribution of the group does not significantly change the state of the network, given the number of interconnected groups. Seen from the coupling point, the network can be defined as a reversible generator having an electromotive force, a substantially reactive internal impedance (practically the impedance of the connection lines), and a frequency, these quantities being independent and immaterial and therefore inaccessible. It should be noted that the frequency also defines an origin of times (to a whole number of periods) which will be decisive for the exchange of energy with the groups, but is virtual and is not linked to an absolute time scale. .

De son coté, l'alternateur se définit comme un système à quatre grandeurs d'entrée, couple moteur, vitesse de rotation, excitation et origine de rotation du vecteur champ magnétique tournant créé par le rotor cité. Les grandeurs d'entrée sont ici énoncées de façon quelque peu arbitraire, et peuvent être remplacées par d'autres grandeurs résultant de combinaisons des grandeurs d'entrée énoncées ci-dessus. Notamment la puissance mécanique est le produit du couple moteur par la vitesse de rotation0
Cependant, en régime établi, il existe quatre grandeurs d'entrée indépendantes, corrélées aux quatre grandeurs qui définissent le réseau.Le couplage du groupe au réseau implique qu'il existe au point de couplage quatre grandeurs de sortie, indépendantes entre elles en régime établi mais bien entendu corrélées avec les grandeurs d'entrée d'une part, et avec les grandeurs qui définissent le réseau d"au- tre part.
For its part, the alternator is defined as a system with four input magnitudes, engine torque, rotational speed, excitation and origin of rotation of the rotating magnetic field vector created by the cited rotor. The input quantities are here set somewhat arbitrarily, and may be replaced by other quantities resulting from combinations of the input quantities stated above. In particular the mechanical power is the product of the engine torque by the speed of rotation0
However, in the steady state, there are four independent quantities of input, correlated with the four quantities which define the network. The coupling of the group to the network implies that there exists at the point of coupling four output quantities, independent of each other in steady state. but of course correlated with the input quantities on the one hand, and with the quantities which define the network on the other hand.

On appellera vecteur d'état, un vecteur représenté par le groupe de quatre grandeurs relatives à un même point du système couplé. On aura donc un vecteur d'état d'entrée da groupe, un vecteur d'état de réseau, et un vecteur d'état de sortie du groupe. State vector means a vector represented by the group of four quantities relating to the same point of the coupled system. Thus, there will be a group input state vector, a network state vector, and an output state vector of the group.

D'un point de vue général, la destination du groupe turbo-alternateur est en premier lieu de délivrer une puissance active déterminée au réseau, et en second lieu dans des conditions économiques qui impliquent un échange de puissance réactive déterminé. La régulation consistera dans sa définition générale à ajuster le vecteur d'entrée du groupe de façon que le vecteur d'état de sortie coinci- de avec un vecteur d'état de consigne déterminé en sorte que, compte tenu du vecteur d'état du réseau, les échanges de puissance active et réactive correspondent à ce qui est requis.Or cette régulation n'est possible en toute rigueur que pour des états permanents, étant donné que le vecteur d'état du réseau est susceptible de varier, ce qui entrat- ne des variations du vecteur de consigne, que les composantes du vecteur d'état d'entrée ne sont indépendantes que dans un régime permanent, et qu'enfin le vecteur d'état de sortie est lié au vecteur d'état d'entrée par une fonction de transfert matricielle non linéaire0
Par ailleurs dans la pratique le vecteur d'état d'entrée ne peut être ajusté sur toutes ses composantes en corrélation.En raison des inerties mécaniques du groupe et des constantes de temps de réponse des générateurs de vapeur associés, le couple moteur est ajusté en fonction de la vitesse de rotation par un régulateur indépendant agissant sur les positions des soupapes d'admission de vapeur aux différents étages de la turbine. D'autre part l'origine de rotation du vecteur champ magnétique créé par le rotor par rapport au stator n'est pas réglable en soi, et ne peut être déplacée que par rapport à l'origine des temps définie par une fréquence de référence et à travers un glissement temporaire de la vitesse de rotation du groupe par rapport à la fréquence de référence.Aussi la régulation, telle qu'elle est envisagée dans le cadre de la présente invention, consiste dans la commande de l'excita- tion (grandeur du champ magnétique inducteur) à partir du vecteur d'état de consigne. Comme une seule grandeur d'entrée est commandée par la régulation, la commande sera effectuée à partir de la comparaison sur un seul paramètre des vecteurs d'état de sortie et de consigne.En raison de l'interdépendance des variations des composantes du recteur d'état d'entrée, et de la non-linéarité de la fonction de transfert du groupe, le choix du paramètre de commande, et de la fonction de transfert de la régulation sera détermi- nant sur les variations dans le temps du vecteur d'état de aortite, c'est-à-dire sur la convergence dans le temps de ce vecteur d'état de sortie vers le vecteur de consigne, qui correspond à un régime permanent.
From a general point of view, the destination of the turbo-generator group is in the first place to deliver a determined active power to the network, and secondly under economic conditions which imply a determined reactive power exchange. The regulation will consist in its general definition of adjusting the input vector of the group so that the output state vector coincides with a determined target state vector so that, taking into account the vector of state of the network, the active and reactive power exchanges correspond to what is required. Or this regulation is strictly possible only for permanent states, since the state vector of the network is likely to vary, which implies - do variations of the reference vector, the components of the input state vector are independent only in a steady state, and finally the output state vector is linked to the input state vector by a non-linear matrix transfer function0
Furthermore, in practice, the input state vector can not be adjusted on all its correlating components. Due to the mechanical inertia of the group and the response time constants of the associated steam generators, the engine torque is adjusted in rotational speed function by an independent regulator acting on the positions of the steam inlet valves at the various stages of the turbine. On the other hand, the origin of rotation of the magnetic field vector created by the rotor with respect to the stator is not adjustable in itself, and can only be displaced with respect to the origin of the times defined by a reference frequency and by temporarily sliding the speed of rotation of the group relative to the reference frequency. Also the regulation, as envisaged in the context of the present invention, consists in the control of the excitation (magnitude of the inductive magnetic field) from the target state vector. Since only one input quantity is controlled by the control, the control will be carried out from the single-parameter comparison of the output and target status vectors. Due to the interdependence of the variations of the components of the rector d the input state, and the non-linearity of the group transfer function, the choice of the control parameter, and the transfer function of the control will determine the variations in the time of the vector of state of aortite, that is to say on the convergence in time of this output state vector to the target vector, which corresponds to a steady state.

Selon l'état de la technique le plus ancien, le paramètre de vecteur d'état de sortie choisi était la tension statorique (tension efficace au point de couplage) et l'on fixait une tension de consigne, à partir des besoins du réseau en puissance, qui correspondait à un régime perla- nent voulu. La convergence du vecteur d'état de sortie vers le vecteur d'état de consigne devait être assurée par le jeu des interdépendances des composantes du vecteur d'état d'entrée ; les paramètres internes du groupe turbo-alterna- teur et les paramètres de couplage du réseau devaient être adaptés, de telle sorte que cette convergence soit effective (stabilité naturelle). Les paramètres, tels que iner tie des masses tournantes, réactance d'induit, amortisse- ment interne, impédances de couplage, étaient déduits des équations de stabilité de circuits couplés. Toutefois l'adaptation de ces paramètres était insuffisante lors de perturbations importantes de régime pour éviter des instabilités (pompage notamment) et éventuellement le décrochage du groupe. Par ailleurs l'augmentation de puissance individuelle des groupes et parallèlement l'augmentation de la longueur des lignes de couplage au réseau rendent plus difficile le réglage de stabilité naturelle des groupes. According to the oldest state of the art, the output state vector parameter chosen was the stator voltage (rms voltage at the coupling point) and a target voltage was set, based on the needs of the network. power, which corresponded to a desired perilous regime. The convergence of the output state vector to the target state vector was to be ensured by the interdependence of the components of the input state vector; the internal parameters of the turbo-alternator group and the coupling parameters of the network had to be adapted, so that this convergence is effective (natural stability). The parameters, such as inertial of rotating masses, armature reactance, internal damping, coupling impedances, were deduced from the coupled circuit stability equations. However, the adaptation of these parameters was insufficient during major disturbances of regime to avoid instabilities (pumping in particular) and possibly the stall of the group. Moreover, the increase in individual power of the groups and, in parallel, the increase in the length of the coupling lines to the network make it more difficult to adjust the natural stability of the groups.

On a apporté un palliatif aux instabilités en corrigeant l'écart entre tension statorique et tension de consigne par introduction d'un paramètre dérivé de la puissance active transitant au point de couplage, ce qui revient à corriger le vecteur d'état de consigne. On a obtenu ainsi des stabilités pratiquement acceptables, pour les puissances des groupes turbo-alternateurs actuellement en service. The instabilities have been palliative by correcting the difference between the stator voltage and the target voltage by introducing a parameter derived from the active power transiting at the coupling point, which amounts to correcting the reference state vector. This has resulted in practically acceptable stabilities for the powers of the turbo-alternator units currently in service.

Mais il est apparu qu'avec des groupes plus puissants qui doivent équiper les centrales en projet, la stabilité apportée par ces régulations serait insuffisante. De plus des améliorations de ces régulations n'apparaissaient pas susceptibles de procurer la stabilité voulue0
Pour la régulation de systèmes à fonctions de trans- fert non linéaires on a proposé des dispositifs dits de régulation auto-adaptative. Comme la régulation stable suppose que la fonction de transfert du régulateur disposé entre sortie et entrée du système à réguler soit inverse de la fonction de transfert de ce système, il faut que la fonction de transfert du régulateur soit également non linéaire, et s'adapte suivant les valeurs des paramètres définissant les vecteurs d'état du système.Pour ce faire on établit un modèle de référence réalisant une fonction de transfert cantre des signaux représentatifs des grandeurs d'entrée et de sortie du système à régler correspondant à la fonction de transfert de ce système dans un comportement choisi. On compare les signaux de sortie du modèle de référence à des signaux correspondants du système à régler pour élaborer un vecteur d'état de comportement, et l'on applique ce vecteur d'écart de comportement à un régulateur qui reçoit les grandeurs de sortie du système à régler pour élaborer un vecteur de commande appliqué à l'entrée du système à régler, les paramètres de transfert du régulateur venant s'aJuster en sorte que le vecteur d'écart s'annule asymptotiquement en réponse à la régulation.Des considéra- tions théoriques établissent que l'annulation asymptotique, et la stabilité du système bouclé, sont assurées lorsque l'ajustement des paramètres de transfert du régulateur est effectué suivant une loi d'action proportionnelle et intégrale du vecteur d'état de comportement. I1 est clair par ailleurs que l'annulation du vecteur d'écart de comportement correspond à la coincidence du comportement réel dp système et du comportement choisi.On remarquera en outre qu'il est indifférent dans l'abstrait que l'élaboration du vecteur d'écart de comportement soit effectuée à partir de l'état de sortie ou de l'état d'entrée du système à régler, autrement dit que le modèle soit disposé en parallèle avec le système à régler avec une fonction de transfert directe, ou en série avec le système avec une fonction de transfert inverse. En conséquence le choix d'un modèle de référence parallèle ou série sera guidé par des considérations pratiques, telles notamment que la minimisation du nombre de composantes du vecteur d'écart de comportement. Dans le cas d'un groupe turbo-alternateur, où la régulation agit directement sur une seule grandeur de commande, l'excitation, le vecteur d'écart de comportement sera réduit à un coefficient d'écart, la comparaison s'effectuant entre signaux homologues à une composante.
But it appeared that with more powerful groups that must equip the proposed plants, the stability provided by these regulations would be insufficient. Moreover improvements of these regulations did not appear likely to provide the desired stability
For the regulation of systems with non-linear transfer functions, so-called self-adaptive regulation devices have been proposed. Since the stable control assumes that the transfer function of the regulator disposed between the output and the input of the system to be regulated is the inverse of the transfer function of this system, the transfer function of the regulator must also be non-linear, and adapt according to the values of the parameters defining the state vectors of the system. To do this, a reference model is established performing a crab transfer function of the signals representative of the input and output quantities of the system to be adjusted corresponding to the transfer function. of this system in a chosen behavior. The output signals of the reference model are compared to corresponding signals of the system to be adjusted to develop a behavior state vector, and this behavior deviation vector is applied to a controller which receives the output quantities of the system to be set to develop a control vector applied to the input of the system to be adjusted, the transfer parameters of the regulator being adjusted so that the deviation vector is asymptotically canceled in response to the regulation. Theoretical studies establish that the asymptotic cancellation, and the stability of the looped system, are ensured when the adjustment of the transfer parameters of the regulator is carried out according to a proportional and integral law of the behavior state vector. It is clear, moreover, that the cancellation of the behavioral difference vector corresponds to the coincidence of the actual behavior of the system and of the behavior chosen. It will also be noted that it is irrelevant in the abstract that the development of the vector of Behavior difference is made from the output state or the input state of the system to be set, ie the model is arranged in parallel with the system to be set with a direct transfer function, or series with the system with a reverse transfer function. Consequently, the choice of a parallel or series reference model will be guided by practical considerations, such as, in particular, the minimization of the number of components of the deviation vector. In the case of a turbo-alternator group, where the regulation acts directly on a single control variable, the excitation, the behavior difference vector will be reduced to a difference coefficient, the comparison being effected between signals component counterparts.

Le comportement du système à régler se définit comme l'évolution d'état du système entre deux états stables. En raison des interactions des différentes grandeurs d'état sur la fonction de transfert du système à régler, le com- portement défini par le modèle de référence ne correspondra à un comportement possible du système à régler que si les états stables entre lesquels évolue l'état du système à régler sont l'un et l'autre proches de l'état pour lequel le comportement est défini par le modèle de référence0 Notamment dans le cas d'un groupe turbo-alternateur qui est appelé à fournir en régime établi des puissances actives variables entre le quart et la totalité de sa puissance nominale, avec des réactances de couplage au réseau varia bles dans le meme rapport au moins, on conçoit que le choix d'un comportement convenable dans toute l'étendue de ces variations, et la conception de la structure d'un modèle de référence définissant ce comportement convenable, se heurtant à des difficultés pratiquement insurmontables. The behavior of the system to be regulated is defined as the evolution of state of the system between two stable states. Because of the interactions of the different state quantities on the transfer function of the system to be regulated, the behavior defined by the reference model will correspond to a possible behavior of the system to be regulated only if the stable states between which the system evolves. state of the system to be adjusted are both close to the state for which the behavior is defined by the reference model0 In particular in the case of a turbo-alternator group which is expected to provide steady state powers variable in the same ratio at least, it is conceivable that the choice of a suitable behavior in all the extent of these variations, and the design of the structure of a reference model defining this suitable behavior, encountering virtually insurmountable difficulties.

L'invention a pour objet un procédé de régulation auto-adaptative du fonctionnement d'un groupe turbo-alternateur qui assure la stabilité dans pratiquement tout le domaine de fonctionnement possible. The subject of the invention is a method of self-adaptive regulation of the operation of a turbo-alternator group which ensures stability in practically the entire possible operating range.

L'invention a également pour objet un procédé de régulation auto-adaptative mettant en oeuvre un modèle constitué d'opérateurs imples, de disposition classique. The invention also relates to a self-adaptive control method using a model consisting of imples operators, conventional layout.

A ces effets l'invention propose un procédé de régulation auto-adaptative de l'état de fonctionnement d'un groupe turbo-alternateur couplé à un réseau d'interconnexion et équipé d'un régulateur de vitesse indépendant agissant sur l'admission à la turbine, par action sur l'excitation de l'alternateur, procédé suivant lequel on prélève des ei- gnaux représentatifs d'une grandeur d'entrée et de grandeurs de sortie de l'alternateur, dont la tension statorique, on applique ces signaux représentatifs à un modèle de référence définissant un comportement choisi pour élaborer un coefficient d'écart de comportement, on applique les signaux représentatifs à un régulateur auto-adaptatif élaborant un signal de réglage fonction des signaux représentatifs de grandeurs de sortie suivant une loi d'action proportionnelle et intégrale du coefficient d'écart de comportement en sorte que ce coefficient s'annule asymptotiquement en réponse à la régulation, et on compare le signal de réglage à un signal de consigne pour élaborer un signal de commande d'excitation, caractérisé en ce que, modèle et régulateur délivrant des signaux de sorties sommes des contributions de chacun des signaux représentatifs, ceux ei sont constitués, pour chaque grandeur de sortie, par la différence entre un signal image de la valeur instantanée de cette grandeur et la moyenne courante de ce signal image établie avec une constante de temps T de l'ordre de grandeur de la constante de temps propre du groupe, et pour la grandeur d'entrée la différence entre une tension statorique de consigne et la moyenne courante signal image de tension statorique, le signal de commande d'excitation étant la somme du signal de réglage et de l'intégrale de celui-ci par rapport au temps, avec la m8me constante de temps T. To these effects the invention proposes a method of self-adaptive regulation of the operating state of a turbo-alternator group coupled to an interconnection network and equipped with an independent speed regulator acting on the admission to the turbine, by action on the excitation of the alternator, the method according to which signals representative of an input quantity and output quantities of the alternator, the stator voltage, of which these representative signals are applied are taken. to a reference model defining a behavior chosen to develop a coefficient of behavior deviation, the representative signals are applied to a self-adaptive regulator developing a control signal function of the signals representative of output quantities according to a proportional action law and integral of the coefficient of behavior deviation so that this coefficient vanishes asymptotically in response to the regulation, and one compares the control signal to a reference signal for developing an excitation control signal, characterized in that, since the model and the regulator deliver output signals sum of the contributions of each of the representative signals, those ei are constituted, for each magnitude of output, by the difference between an image signal of the instantaneous value of this magnitude and the current average of this image signal established with a time constant T of the order of magnitude of the group's own time constant, and for the magnitude the difference between a nominal stator voltage and the current average stator voltage image signal, the excitation control signal being the sum of the adjustment signal and the integral thereof with respect to time, with the same time constant T.

Lorsque l'état de fonctionnement instantané du groupe s'écarte peu d'un état de régime stable, l'écart de chacune des grandeurs qui définissent l'état de fonctionnement ins- tantané à la grandeur correspondante en régime établi est, en première approximation, une somme de contributiona indé- pendantes des écarts des autres grandeurs. I1 est bien connu que, pour une fonction de variables multiples es par un ensemble de relations, en dehors de points singu- liers où une indétermination intervient dans les relations (zéros ou pôles), les écarts au premier ordre de ces variables sont liées entre eux par des relations linéaires, ces relations étant des fonctions du point d'origine de ces écarts.Ici le vecteur d'état d'origine choisi est le vec- teur défini par les moyennes courantes des grandeurs définissant les états instantanés successifs, et le vecteur d'écart d'état est défini par les écarts entre chacune des valeurs instantanées actuelles d'une grandeur et la moyenne courante de cette grandeur.En prenant les moyennes courantes établies avec une constante de temps voisine de la constante de temps propre du groupe, on s'assure que le vecteur d'état d'origine choisi correspond à un état de régime stable autour duquel l'état instantané se déplace, et qui correspond à l'état de régime stable le plus proche de l'étant instantané actuel, de sorte que les écarts ins tantanésainsi déterminés sont petits et définissent un écart d'état à l'intérieur d'un domaine où l'approximation de l'indépendance des contributions d'écart est valide. When the instantaneous operating state of the group deviates little from a steady state, the deviation of each of the quantities which define the instantaneous operating state to the corresponding magnitude in steady state is, as a first approximation a sum of contributions is independent of the differences of other quantities. It is well known that, for a function of multiple variables es by a set of relations, apart from singular points where indeterminacy intervenes in relations (zeros or poles), the first-order deviations of these variables are related between they are functions of the point of origin of these deviations. Here the vector of origin state chosen is the vector defined by the current averages of the quantities defining the successive instantaneous states, and the state deviation vector is defined by the deviations between each current instantaneous value of a quantity and the current average of that magnitude. By taking the current averages established with a time constant close to the group's own time constant. , it is ensured that the original state vector chosen corresponds to a steady state state around which the instantaneous state is moving, and which corresponds to the steady state state. It is closest to the current instantaneous being, so that the insan-determined deviations so determined are small and define a state difference within a domain where the approximation of the independence of the gap contributions is valid.

Par ailleurs, la grandeur de consigne qui a déterminé l'état de régime stable choisi comme origine (vecteur courant d'état) est la tension statorique de consigne imposée, tandis que la grandeur de consigne qui a déterminé l'état actuel est représentée au mieux par la moyenne courante de la tension statorique prise avec la constante de temps propre du groupe. Comme, ainsi qu'il a été précisé précédem- ment, il n'existe dans le système considéré qu'unie grandeur de commande (excitation) accessible à la régulation, le vecteur de réglage sera à une seule composante, ou signal de réglage, formé par une somme de contributions indépendantes des différents écarts de grandeurs.Pour la même raiso, l'asservissement du comportement ns pourra jouer que sur une composante, de sorte que le modèle définira un coefficient d'écart de comportement, composé d'une somme de contributions indépendantes des écarts de grandeur, chaque contribution étant le produit du signal d'écart correspondant par un facteur déterminé pour un comportement type choisi.D'autre part le signal de réglage obtenu en sortie de régulateur auto-adaptatif obtenu par combinaison des écarts entre grandeurs définissant l'état de régime stable et ocelles qui définissent l'état actuel traduit l'écart entre les grandeurs actuelle et moyenne courante de signal de commande à appliquer, de sorte que la restitution de ce signal de commande implique la transformation inverse de celle qui est appliquée aux grandeurs à l'entrée du dispo positif de régulation, c'est-à-dire un signal composé de la somme du signal de réglage et de son intégrale par rapport au temps avec la même constante de temps T.Moreover, the reference quantity which determined the stable state of state chosen as the origin (current state vector) is the imposed nominal stator voltage, while the reference quantity which determined the current state is represented in FIG. better by the current average of the stator voltage taken with the group's own time constant. Since, as previously stated, only one control variable (excitation) accessible to the control system exists in the system under consideration, the control vector will be a single component, or control signal, formed by a sum of contributions independent of the different size differences. For the same reason, the enslavement of the behavior ns can play only on one component, so that the model will define a coefficient of behavior deviation, composed of a sum of contributions independent of magnitude differences, each contribution being the product of the corresponding deviation signal by a factor determined for a selected standard behavior. On the other hand the adjustment signal obtained at the output of the self-adaptive regulator obtained by combining the deviations between magnitudes defining the state of stable regime and ocelles which define the current state reflects the difference between the current and current average magnitudes of control signal to be applied, so that the restitution of this control signal implies the inverse transformation of that which is applied to the quantities at the input of the positive control device, that is to say a signal composed of the sum of the adjustment signal and its integral with respect to time with the same time constant T.

De préférence on filtre les signaux représentatifs à travers des filtres du premier ordre à constante de temps de l'ordre de 0,04 T pour les appliquer au modèle. The representative signals are preferably filtered through first-order filters with a time constant of the order of 0.04 T to apply them to the model.

Un filtre du premier ordre délivre, en réponse à un signal d'entrée fonction du temps, un signal de sortie qui est la moyenne par rapport au temps avec la constante de temps du filtre, du signal d'entrée. Les variations du signal d'entrée lentes par rapport à la constante de temps se retrouvent dans le signal de sortie, tandis que les variations rapides par rapport à cette constante de temps sont rabotées. Le choix de la constante de temps des filtres de premier ordre à 0,04 de la constante de temps d'élaboration des moyennes courantes qui, elle, est de l'ordre de grandeur de la constante de temps propre au groupe, a pour conséquence que les écarts filtrés restent significatifs de l'écart d'état de fonctionnement dans une mesure suffisante tout en étant débarrassés de l'influence de fluctuations transitoires parasites. A first-order filter delivers, in response to an input signal that is a function of time, an output signal which is the average over time with the filter's time constant of the input signal. The variations of the slow input signal with respect to the time constant are reflected in the output signal, while the rapid variations with respect to this time constant are planed. The choice of the time constant of the first-order filters at 0.04 of the current averaging time constant, which is of the order of magnitude of the group-specific time constant, has the consequence that that the filtered deviations remain significant from the operating state difference to a sufficient extent while being free from the influence of spurious transient fluctuations.

Selon une disposition préférée de l'invention, on a
Joute au signal de réglage un signal élaboré à partir du régulateur de vitesse et représentatif des variations de puissance mécanique assignée par le régulateur. Lorsque le régulateur de vitesse intervient sur l'admission de vapeur à la turbine pour ajuster les débits en raison de variations de puissance appelée traduites par des variations de vitesse du groupe, les réponses en puissance de la turbine sont lentes. Aussi l'action du signal élaboré à partir du régulateur de vitesse vient anticiper sur la réponse de la turbine et corriger en conséquence le signal de réglage.
According to a preferred arrangement of the invention,
Adds to the control signal a signal developed from the speed controller and representative of the mechanical power variations assigned by the controller. When the speed regulator intervenes on the steam inlet to the turbine to adjust the flow rates due to variations in power demand translated by group speed variations, the power responses of the turbine are slow. Also the action of the signal developed from the speed regulator anticipates the response of the turbine and correct the adjustment signal accordingly.

Sous un autre aspect l'invention a pour objet un dispositif de régulation auto-adaptative mettant en oeuvre le procédé précité. In another aspect the invention relates to a self-adaptive control device implementing the aforementioned method.

L'invention propose donc un dispositif analogique de régulation auto-adaptative de 11 état de fonctionnement d'u groupe turbo-alternateur couplé à un réseau d'interconne- xion et équipé d'un régulateur de vitesse indépendant agis- sant sur l'admission à la turbine, pour la mise en oeuvre du procédé précité, où la sortie de l'alternateur est équipée de capteurs délivrant des tensions images V, Pe et Q respectivement proportionnelles à l'amplitude de tension statorique, à la puissance active électrique et à la vitesse se de rotation différentielle du groupe, une source de tension réglable délivrant une tension de consigne statorique Vc, caractérisé en ce qu'il comporte trois opérateurs de moyenne recevant respectivement les tensions images V, Pe et Q et constitués chacun par un amplificateur avec une boucle de rétro-action à résistance capacité parallèles formant ladite constante de temps T, trois additionneurs associés respectivement aux opérateurs de moyenne et recevant d'une part la tension image et d'autre part la moyenne de cette tension en sorte d'élaborer un signal d'écart respectivement AV, SPe e et An , un amplificateur différen- tiel à gain unité recevant en entrée la tension de consigne
Vc et la moyenne de tension Y et délivrant un signal d'écart de consigne AVc un modèle de référence comprenant trois filtres du premier ordre à constante de temps Tf de l'ordre de 0,04 T recevant respectivement en entrée les signaux d'écart AV, Aflet AVc et un sommateur avec des atténuateurs d'entrée rec-evant les signaux de sortie de filtres du premier ordre et le signal d'écart AV, et délivrant une tension d'écart de comportement, un régulateur à quatre branches réunies en sortie par un sommateur à travers des atténuateurs, chaque branche affectée respectivement auxdits signaux d'écarts et comprenant en série un premier multiplicateur recevant le signal d'écart respectif et la tension d'écart de comportement, deux voies pa parallèles, une proportionnelle et l'autre intégrale, ces deux voies se réunissant sur un sommateur recevant en outre une tension de calage, et un second multiplicateur recevant sur ses entrées le signal d'écart respectif et le signal issu- du sommateur de branche, la sortie du régulateur attaquant un moyen d'intégration comprenant en parallèle uneW voie proportionnelle et une voie intégrale à constante de temps T, le signal de sortie du moyen d'intégration constituant signal de commande d'excitation.
The invention thus proposes an analogue device for self-adaptive regulation of the operating state of a turbo-alternator group coupled to an interconnection network and equipped with an independent speed regulator acting on the intake to the turbine, for the implementation of the aforementioned method, wherein the output of the alternator is equipped with sensors delivering image voltages V, Pe and Q respectively proportional to the stator voltage amplitude, the electrical active power and the differential rotation speed of the group, an adjustable voltage source delivering a stator voltage setpoint Vc, characterized in that it comprises three average operators respectively receiving the image voltages V, Pe and Q and each constituted by an amplifier with a parallel capacitance resistance feedback loop forming said time constant T, three adders associated respectively with the operators of medium and receiving on the one hand the image voltage and on the other hand the average of this voltage so as to develop a deviation signal respectively AV, Spe e and An, a differential gain amplifier unit receiving as input the setpoint voltage
Vc and the average voltage Y and delivering a reference deviation signal AVc a reference model comprising three first-order filters with a time constant Tf of the order of 0.04 T respectively receiving as input the deviation signals AV, Aflet AVc and a summator with input attenuators recov- ering the first-order filter output signals and the deviation signal AV, and outputting a behavior difference voltage, a four-branch regulator combined into output by an adder through attenuators, each branch assigned respectively to said deviation signals and comprising in series a first multiplier receiving the respective deviation signal and the behavior deviation voltage, two parallel paths pa, a proportional and a other integral, these two channels meeting on an adder further receiving a clamping voltage, and a second multiplier receiving on its inputs the respective deviation signal and the signal is su- the branch summator, the output of the attacking regulator an integration means comprising in parallel a proportional channel and a time constant integral channel T, the output signal of the integration means constituting an excitation control signal.

L'homme du métier reconnaitra dans les opérateurs de moyenne et les filtres du premier ordre des dispositifs analogiques de constitution classique, amplificateur avec une boucle de rétro-action à constante de temps convenable, en sorte que la structure du dispositif de régulation correspondant à l'élaboration des fonctions énoncées dans le procédé.On remarquera que l'entrée du modèle affectée à l'écart de Pg ne comporte pas de filtre du premier ordre g en effet le gain de la contribution de l'écart de puissance électrique à l'élaboration d'une tension d'écart de composé tement relative à la puissance est de -1, en sorte que le signal d'éeart de puissance électrique, égal à la soure de la variation d'écart et de la valeur d'écart filtré est égal à la différence de la variation d'écart et de la contribution du signal d'écart de puissance électrique à l'élaboration de la tension d'écart de comportement. Those skilled in the art will recognize in the medium operators and the first-order filters analog devices of conventional constitution, amplifier with a feedback loop with a suitable time constant, so that the structure of the regulating device corresponding to the elaboration of the functions stated in the process. It will be noted that the input of the model assigned to the difference of Pg does not include a first-order filter g indeed the gain of the contribution of the difference of electric power to the elaboration of a voltage difference of compound relative to the power is -1, so that the signal eeart of electric power, equal to the source of the variation of deviation and the filtered difference value is equal to the difference of the deviation variation and the contribution of the electrical power deviation signal to the development of the behavior deviation voltage.

De préférence on dispose en sortie du dispositif un limiteur d'excitation constitué de deux comparateurs à seuil attaqués conjointement par le signal Y et réglés reo- pectivement sur un maximum et un minimum assignés de tension statorique, les tensions de sortie des deux comparateurs s'ajoutant au signal de commande d'excitation. Tant que la tension V est située entre les seuils les tensions de sortie des comparateurs se compensent et la tension de commande d'excitation est déterminée par le dispositif de régulation. Àu franchissement d'un seuil, le comparateur correspondant pilote la tension de commande d'excitation pour stabiliser la tension statorique indépendamment du dispositif de régulation.Cette disposition eut prévue pour éviter des incidents lors de variations brutales de puissance, occasionnées par exemple par un déclenchement du groupe du coAté de la turbine, une perte de synchronisme, une disjonction du couplage au réseau,.,
De préférence également on dispose des filtres réducteurs de bruit sur les entrées de signaux d'écart du régulateur. En effet l'intégration des bruits dans le régulateur peut entraîner une dérive du signal de commande d'excitation, ces bruits apparaissant comme des écarts de faible valeur. Les filtres réducteurs de bruit sont tels qu'ils possèdent une réponse en amplitude nulle à l'intérieur d'u intervalle entre deux seuils symétriques, et proportionnelle au-delà de cet intervalle.En réglant l'intervalle sur une largeur égale à quatre écarts types de bruit sur le signal considéré, on élimine pratiquement les dérives due aux bruits, sans entacher d'erreur grave la régulation.
Preferably, at the output of the device, there is an excitation limiter consisting of two threshold comparators jointly driven by the signal Y and regulated respectively on a rated maximum and a minimum of the stator voltage, the output voltages of the two comparators being adding to the excitation control signal. As long as the voltage V is situated between the thresholds, the output voltages of the comparators compensate each other and the excitation control voltage is determined by the control device. When crossing a threshold, the corresponding comparator controls the excitation control voltage in order to stabilize the stator voltage independently of the regulating device. This arrangement was designed to avoid incidents during sudden power variations caused, for example, by a tripping. the group of the cost of the turbine, a loss of synchronism, a disjunction of the coupling to the network,.,
Also preferably there are noise reducing filters on the deviation signal inputs of the regulator. Indeed the integration of noise in the controller can cause a drift of the excitation control signal, these sounds appear as small value deviations. The noise-reducing filters are such that they have a zero amplitude response within an interval between two symmetrical thresholds, and proportional beyond this interval. By adjusting the interval to a width equal to four gaps types of noise on the signal considered, it virtually eliminates the drifts due to noise, without tainting a serious error regulation.

On peut constituer de tels filtres réducteurs en disposant pour les valeurs de tension de chaque polarité une paire de circuits limiteurs, chacun commandé par un compa- rateur à seuil,
Les caractéristiques et avantages de l'invention res- sortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels t
la figure 1 représente schématiquement un groupe turbo-alternateur équipé d'un dispositif de régulation selon l'invention 5
la figure 2 est un diagramme de Fresnel explicitant l'état de fonctionnement d'un alternateur ;;
la figure 3À est un diagramme fonctionnel d'un réseau correcteur d'interaction de puissance mécanique g
la figure 3B est un schéma de disposition analogique du réseau de la figure 3Â t
les figures 4A et 4B sont respectivement un schéma fonctionnel et une disposition analogique d'un opérateur de moyenne courante et d'écart 1
les figures 5A et 5B sont respectivement un schéma fonctionnel et une disposition analogique d'un modèle pour l'élaboration d'une tension d'écart de comportement
la figure 6A est un schéma fonctionnel de régulateur à coefficients ajustables g
la figure 6B est une disposition analogique d'une branche de régulateur selon la figure 6A
la figure 7A est un schéma de limiteur de tension d'excitation x
la figure 7B est un diagramme de réponse du dispositif de la figure 7A
la figure 8A est un schéma de filtre réducteur de bruit ;
la-figure 8B est un diagrame de la courbe de réponse du filtre de la figure 8L ;
la figure 9 est un schéma de disposition analogique d'un circuit de restitution de tension de commande d'excitation.
Such reducing filters can be constituted by arranging for the voltage values of each polarity a pair of limiting circuits, each controlled by a threshold comparator.
The features and advantages of the invention will become apparent from the following description, by way of example, with reference to the appended drawings in which
FIG. 1 schematically represents a turbo-alternator unit equipped with a regulating device according to the invention;
Figure 2 is a Fresnel diagram explaining the operating state of an alternator;
FIG. 3A is a functional diagram of a mechanical power interaction correction network;
FIG. 3B is an analog layout diagram of the network of FIG.
FIGS. 4A and 4B are respectively a block diagram and an analog layout of a current average and a gap operator 1
FIGS. 5A and 5B are respectively a block diagram and an analog layout of a model for developing a behavioral difference voltage
FIG. 6A is a functional diagram of regulator with adjustable coefficients g
FIG. 6B is an analog arrangement of a regulator branch according to FIG. 6A
Fig. 7A is an excitation voltage limiter diagram x
Fig. 7B is a response diagram of the device of Fig. 7A
Fig. 8A is a noise reducing filter diagram;
Figure 8B is a diagram of the response curve of the filter of Figure 8L;
Figure 9 is an analog layout diagram of an excitation control voltage feedback circuit.

Selon la forme de réalisation choisie et représentée figure 1, un groupe turbo-alternateur se compose d'une turbine 1, accouplée à un alternateur 2 dans son ensemble. La turbine 1 est alimentée en vapeur, fournie par un générateur non représenté, à travers un dispositif de régulation de puissance comprenant une soupape haute pre5sian il et une soupape moyenne pression 12, l'une et l'autre commandées par un régulateur de vitesse non représenté. Un dispo sitif calculateur 13 sensible à la position des soupapes 11 et 12, délivre un signal image de la puissance mécanique assignée à la turbine. On conçoit que la puissance sécani- que est liée aux flux de vapeur haute et moyenne pression, ainsi qu'aux chutes d'enthalpie de la vapeur au passage dans la turbine. According to the embodiment chosen and represented in FIG. 1, a turbo-alternator group consists of a turbine 1, coupled to an alternator 2 as a whole. The turbine 1 is supplied with steam, supplied by a generator, not shown, through a power regulating device comprising a high pressure valve 5 and a medium pressure valve 12, both controlled by a non-speed regulator. represent. A computer device 13 sensitive to the position of the valves 11 and 12, delivers an image signal of the mechanical power assigned to the turbine. It is understandable that the solar power is linked to the high and medium pressure steam flows, as well as to the enthalpy losses of the steam as it passes through the turbine.

L'alternateur 2 comprend un rotor 20 accouplé au roter de turbine et muni d'un enroulement inducteur parcouru par un courant d'excitation délivré par une source réglable 57. The alternator 2 comprises a rotor 20 coupled to the turbine rotator and provided with an inductor winding traversed by an excitation current delivered by an adjustable source 57.

L'inducteur 20 tourne dans l'are d'un stator 21, à bobinage triphasé représenté ici par simplicité en schéma unifilaire.The inductor 20 rotates in the region of a stator 21, with three-phase winding shown here for simplicity in a single-line diagram.

Calé sur le même axe que le rotor, un alternateur tachymé trique diphasé 22 délivre un signal proportionnel à la différence ventre la vitesse de rotation du groupe et la vites- se de synchronisme exacte sur le réseau. Le stator 21 est couplé au réseau par un transformateur de puissance 27, et comporte des jeux classiques de transformateurs de mesure de tension statorique 24, et de courant 23. Un wattmètre 25 est alimenté par les secondaires des transformateurs 23 et 24, et élabore un signal proportionnel à la puissance électrique active. Un dispositif voltmétrique 26 branché aux secondaires des transformateurs 24, élabore un signal proportionnel à la moyenne des tensions statoriques des trois phases.On notera que le wattmètre 25 et le voltmètre 26 possèdent des constantes de temps propres qui sont de même ordre de grandeur que la période du réseau. En effet une puissance active ou une tension efficace n'ont pas de sens: considérées sur des intervalles de temps plus courts que la période. Par ailleurs ces grandeurs doivent être élaborées sur un intervalle de temps très court par rapport aux constantes de temps de régulation, pour pouvoir être considéré rées comme des valeurs instantanées dans le processus de régulation. Comme on le précisera plus loin la résolution on temps de la régulation est de l'ordre du dixième de se- conde tandis qu'un régime considéré sur une dizaine de secondes sera considéré comme un régime permanent.En d'autres termes la bande passante à considérer pour la régulation se situe entre à peu près 10 et 0,1 Hz. Stalled on the same axis as the rotor, a two-phase tachymetric alternator 22 delivers a signal proportional to the difference between the speed of rotation of the group and the speed of exact synchronism on the network. The stator 21 is coupled to the network by a power transformer 27, and comprises conventional sets of stator voltage measurement transformers 24, and current 23. A power meter 25 is powered by the secondary transformers 23 and 24, and develops a signal proportional to the active power. A voltmetric device 26 connected to the secondary of the transformers 24 produces a signal proportional to the average of the stator voltages of the three phases. It will be noted that the wattmeter 25 and the voltmeter 26 have their own time constants which are of the same order of magnitude as the network period. Indeed an active power or an effective voltage have no meaning: considered on time intervals shorter than the period. Moreover, these quantities must be developed over a very short time interval with respect to the control time constants, in order to be considered as instantaneous values in the regulation process. As will be explained below, the resolution on time of the regulation is of the order of one-tenth of a second while a regime considered over ten seconds will be considered as a steady state. In other words the bandwidth to consider for regulation is between approximately 10 and 0.1 Hz.

Les signaux de fréquence, puissance et tension issus respectivement des capteurs, tachymètre 22, wattmètre 25 et voltmètre 26 sont appliqués à des circuits élaborateurs d'écart 30, 31 et 32 constitués d'un opérateur de moyenne à constante de temps T de l'ordre de 5 secondes, du m8se ordre de grandeur que la constante de temps propre, ou temps de lancer du groupe, suivis d'un additionneur qui retranche la moyenne de la valeur instantanée. Ces circuits seront décrits plus en détail en réSérence aux figures 4A et 43.  The frequency, power and voltage signals respectively from the sensors, tachometer 22, power meter 25 and voltmeter 26 are applied to difference forming circuits 30, 31 and 32 consisting of a time constant average operator T of the order of 5 seconds, the order of magnitude of the clean time constant, or the casting time of the group, followed by an adder which subtracts the average of the instantaneous value. These circuits will be described in more detail with reference to FIGS. 4A and 43.

Par ailleurs l'additionneur 35 qui reçoit une tension de consigne réglée 35a et, en opposition, la tension moyen ne statorique élaborée par l'opérateur de moyenne du circuit 32, délivre en sortie un signal d'écart de consigne. Furthermore, the adder 35 which receives a set reference voltage 35a and, in opposition, the average stator voltage developed by the average operator of the circuit 32, outputs a reference deviation signal.

Les écarts élaborés par les circuits 30, 31, 32 et 35 sont appliqués à un modèle linéaire 4, dont la fonction et la structure seront précisées en référence aux figures 5A et 53. Ce modèle élabore les contributions des écarts ap pliques avec des coefficients respectifs suivant une loi déterminée pour un dtat de fonctionnement choisi. Ces contributions sont additionnées, dans l'additionneur 40 à la variation effective de l'écart de puissance électrique obtenu par différenciation de l'écart issu du circuit 32, dans un circuit différenciateur 33. The deviations produced by the circuits 30, 31, 32 and 35 are applied to a linear model 4, the function and structure of which will be specified with reference to FIGS. 5A and 53. This model calculates the contributions of the ap plies with respective coefficients. according to a specific law for a selected operating state. These contributions are added, in the adder 40, to the effective variation of the difference in electrical power obtained by differentiating the difference coming from the circuit 32, in a differentiating circuit 33.

Le signal issu de l'additionneur 40, ou tension d'écart de comportement, et les signaux d'écart issus des circuits 35, 30, 31 et 32 sont appliqués, à travers des filtres d'amplitude respectivement 50 à 54, dont la structure sera décrite plus loin, à un régulateur ajustable 5, dont les fonction et structure seront précisées en référence aux figures 6A et 6B.Le signal de sortie, signal de réglage, résulte d'une combinaison linéaire des produits des signaux d'écart appliqués par des coefficients ajustables suivant une loi d'action fonction proportionnelle et intégrale de la tension d'écart de comportement issue de 11 additionneur 40,
D'autre part, le signal image de puissance mécanique assignée élaboré par le circuit 13, est transformé par le circuit 34 dont la structure et le fonctionnement seront précisés en référence aux figures 3A et 3B, en un signal d'écart de puissance mécanique assignée qui vient corriger, dans l'additionneur 34e le signal de réglage issu du régulateur 5.Ce signal d'écart est représentatif de la tendance de variation de puissance mécanique, notamment lors de changements de régime dus à de brusques variations de puis- sance appelée, et apporte une correction anticipée au i- gnal de réglage.
The signal coming from the adder 40, or the behavior deviation voltage, and the difference signals coming from the circuits 35, 30, 31 and 32 are applied, through amplitude filters respectively 50 to 54, whose structure will be described later, to an adjustable regulator 5, the function and structure of which will be specified with reference to FIGS. 6A and 6B. The output signal, the adjustment signal, results from a linear combination of the products of the difference signals applied. by adjustable coefficients according to a proportional and integral function law of the behavior difference voltage resulting from adder 40,
On the other hand, the assigned mechanical power image signal produced by the circuit 13, is transformed by the circuit 34 whose structure and operation will be specified with reference to FIGS. 3A and 3B, into an assigned mechanical power deviation signal. which corrects, in the adder 34e, the adjustment signal from the regulator 5.This deviation signal is representative of the mechanical power variation trend, in particular during regime changes due to abrupt power variations called , and provides an early correction to the setting signal.

Le signal de réglage élaboré par le régulateur 5 est appliqué à un circuit 55 comportant une voie proportionnelle et une voie intégrale en parallèle, dont la structure sera précisée en référence à la figure 9. La voie intégrale du circuit 55 comprend un intégrateur à constante de temps égale à la constante de temps des opérateurs de moyenne des circuits d'élaboration d'écart 30, 31, 32, en sorte que le circuit 55 possède une fonction de transfert inverse de celle de ces circuits d'élaboration d'écart. Le signal de commande d'excitation restitué par le circuit 55 est cohé- rent avec les signaux délivrés par les capteurs 22, 25 et 26. The control signal developed by the regulator 5 is applied to a circuit 55 comprising a proportional channel and an integral channel in parallel, the structure of which will be specified with reference to FIG. 9. The integral channel of the circuit 55 comprises a constant-state integrator. time equal to the time constant of the average operators of the deviation forming circuits 30, 31, 32, so that the circuit 55 has a transfer function inverse to that of these deviation forming circuits. The excitation control signal restored by the circuit 55 is coherent with the signals delivered by the sensors 22, 25 and 26.

Le signal de commande d'excitation traverse un circuit limiteur 56, commandé par le signal de tension issu du capteur volteétrique 26. Ce circuit limiteur 56, dont une forme de réalisation sera décrite en référence aux figure 7A et 7B, transmet intégralement le signal de commando d'excitation restitué par le circuit 55 au dispositif classique générateur d'excitation 57, tant que la tension fournie par le voltmètre 26 reste située entre deux seuils, un maxiiai et un minimum. Si la tension statorique atteint un de ces seuils la commande d'excitation prend une valeur assigné correspondante. Le générateur d'excitation 57 comprend l'excitation classique avec son circuit de pilotage corrigé pour réduire la constante de temps. The excitation control signal passes through a limiter circuit 56, controlled by the voltage signal from the voltetric sensor 26. This limiter circuit 56, an embodiment of which will be described with reference to FIGS. 7A and 7B, transmits the signal of excitation commando restored by the circuit 55 to the conventional excitation generator device 57, as long as the voltage supplied by the voltmeter 26 remains between two thresholds, a maxiiai and a minimum. If the stator voltage reaches one of these thresholds the excitation command takes a corresponding assigned value. The excitation generator 57 includes conventional excitation with its corrected driver circuitry to reduce the time constant.

En considérant le diagramme de Fresnel de la figure 2, un alternateur développant une force électromotrice E et possédant une réactance transverse Xt est couplé un réseau infini de tension Yr et de pulsation n0 à travers une réactance de couplage Xq. La tension de réseau Vr définissant l'origine des arguments des vecteurs, la force électromotri- ce R possède un argument d, dit angle total, qui est très sensiblement l'argument correspondant du flux magnétique tournant engendré par le rotor, tandis que le module de E est déterminé par l'intensité d'excitation.Comme, en négligeant les pertes dissipatives, Xt et 1q sont des réactances pures, les chutes de tension dans Xq et Xt ont même argument, de sorte que la tension statorique V, au point de couplage entre la réactance interne Xp et la réactance de couplage Xq a son extrémité alignée avec les extrémités des vecteurs Yr et E. L'argument du vecteur V, ou angle de transport est +, et l'angle Q entre les vecteurs V et E est dit angle interne. By considering the Fresnel diagram of FIG. 2, an alternator developing an electromotive force E and having a transverse reactance Xt is coupled to an infinite network of voltage Yr and pulsation n0 through a coupling reactance Xq. Since the mains voltage Vr defines the origin of the vector arguments, the electromotive force R has an argument d, called the total angle, which is very substantially the corresponding argument of the rotating magnetic flux generated by the rotor, while the module of E is determined by the excitation intensity. As neglecting the dissipative losses, Xt and 1q are pure reactances, the voltage drops in Xq and Xt have the same argument, so that the stator voltage V, at the point of of coupling between the internal reactance Xp and the coupling reactance Xq at its end aligned with the ends of the vectors Yr and E. The vector V argument, or transport angle is +, and the angle Q between the vectors V and E is said internal angle.

Les échanges de puissance entre l'alternateur dans l'état de fonctionnement correspondant à un vecteur force électromotrice de module E et d'argument 8 et le réseau infini Vr s'expriment par
3 E Vr sin #
Puissance active P = (1)
Xt + Xq
3 Vr (E cos # - Vr)
Puissance réactive Q = (2)
Xt + Xq
En tenant compte du fait que, en régime permanent, la puissance active électrique est imposée par la puissance mécanique appliquée, il existe une famille d'états de fonctionnements correspondant à une valeur puissance active, définie par une valeur constante de E sin # # ; l'état de fonctionnement n'est complètement défini que si la puissance réactive Q est de valeur choisie.
The power exchanges between the alternator in the operating state corresponding to an electromotive force vector of module E and argument 8 and the infinite network Vr are expressed by
3 E Vr sin #
Active power P = (1)
Xt + Xq
3 Vr (E cos # - Vr)
Reactive power Q = (2)
Xt + Xq
Taking into account that, in steady state, the electric active power is imposed by the applied mechanical power, there exists a family of operating states corresponding to an active power value, defined by a constant value of E sin # #; the operating state is completely defined only if the reactive power Q is of chosen value.

Si le module de la force électromotrice dépend de fa çon sensiblement linéaire de l'excitation, c'est une grandeur qui n'est pas mesurable directement. Par ailleurs les éléments qui définissent le réseau infini, tension Vr, réactance 1q' sont des éléments virtuels, qui ne peuvent être appréhendés que du point où l'alternateur est couplé au réseau. If the modulus of the electromotive force depends in a substantially linear manner on the excitation, it is a quantity which can not be measured directly. Moreover, the elements that define the infinite network, voltage Vr, reactance 1q 'are virtual elements, which can be apprehended only from the point where the alternator is coupled to the network.

Au point de couplage l'état de fonctionnement de l'alternateur peut s'exprimer par les formules suivantes p = 3 E V sin Q (3)'
#t
Q 3 V (E cos # - V) (4)
Xt
De plus vers le réseau infini
3 V Vr sin #
Pe = (5)
Xq
3 Vr (V cos # - Vr)
Q = (6)
Xq
Par ailleurs l'origine des arguments est inaccessible de sorte que # n'est pas mesurable directement.Cependant, étant donné que la fréquence du réseau est une grandeur stabilisée dans le temps, en sorte que la période du réseau peut être considérée comme une base de temps absolue, et que le vecteur force électromotrice est pratiquement fixe en direction par rapport au rotor de l'alternateur (considéré comme ayant une seule paire de pôles) la position angulaire de la masse tournante du groupe turbo-alternateur est définie par #o t + s. C'est donc l'angle total qui intervient dans les équations définissant les équilibres dynamiques du groupe. L'angle interne , qui serait accessible à une mesure, dépend des à travers une relation faisant intervenir les paramètres variables du réseau (Iq et Yr).
At the point of coupling the operating state of the alternator can be expressed by the following formulas p = 3 EV sin Q (3) '
#t
Q 3 V (E cos # - V) (4)
xt
In addition to the infinite network
3 V Vr sin #
Pe = (5)
xo
3 Vr (V cos # - Vr)
Q = (6)
xo
Moreover the origin of the arguments is inaccessible so that # is not measurable directly.However, since the frequency of the network is a magnitude stabilized in time, so that the period of the network can be considered as a base of absolute time, and that the electromotive force vector is substantially fixed in the direction relative to the rotor of the alternator (considered to have a single pair of poles) the angular position of the rotating mass of the turbo-alternator group is defined by #ot + s. It is therefore the total angle that intervenes in the equations defining the dynamic equilibrium of the group. The internal angle, which would be accessible to a measurement, depends on a relation involving the variable parameters of the network (Iq and Yr).

La vitesse angulaire du groupe (considéré comme ayant une seule paire de pôles) a @ est donnée par
d
# = #o + # (7) dt
On a choisi les grandeurs de sortie accessibles Pe et
V pour exprimer l'état de fonctionnement, ces grandeurs étant directement représentatives de ce qui est exigé du groupe en priorité.
The angular velocity of the group (considered to have a single pair of poles) a @ is given by
d
# = #o + # (7) dt
We chose the accessible output quantities Pe and
V to express the operating state, these quantities being directly representative of what is required of the group in priority.

Pour obtenir des relations linéaires exprimant le fonctionnement, on considère les variations de grandeurs dans un secteur étroit autour d'un état de référence ; pour obtenir des relations linéaires valides dans tout le domaine de fonctionnement possible, on choisit un état de référence défini par les valeurs moyennes des grandeur sur un intervalle de temps précédant le moment actuel, suffisamment long pour représenter correctement un régime permanent, et suffisamment court pour que les écarts entre les valeurs actuelles et les valeurs moyennes restent dans le secteur où l'approximation aux petites variations est convenable.On comprendra que la constante de temps propre du greupe, dite également temps de lancer du groupe, représente l'ordre de grandeur du minimum d'intervalle de temps à considérer, au cours duquel on peut définir un régime permanent mécanique. To obtain linear relations expressing the operation, one considers the variations of magnitudes in a narrow sector around a state of reference; in order to obtain valid linear relations in all the possible operating range, a reference state defined by the average values of the quantities is chosen over a time interval preceding the current moment, sufficiently long to correctly represent a steady state, and sufficiently short for that the differences between the current values and the average values remain in the sector where the approximation to the small variations is suitable. It will be understood that the time constant own of the greupe, also called time of launching of the group, represents the order of magnitude the minimum interval of time to consider, during which one can define a mechanical steady state.

La moyenne courante Y d'une grandeur Y variable dans le temps, prise avec une constante de temps T est donnée en notation symbolique, avec s variable de Laplace, par s
#
lilfar (8)
AY
L'écart de la valeur instantanée de Y à sa moyenne courante est donc t
Y(s)
# Y(s) = Y(s) - (9)
ou # Y(s) = Y(s) (10) l+Ts
Dans le secteur où l'approximation aux petites varia- tions est valable, avec la définition des écarts précités, on peut établir les relations suivantes d ## = ## (11-1) dt d ## = H (#Pm - #Pe) - D ## (11-2) dt d #Pe= ###+ss## + γ# Pe + ## E (11-3) dt
# V = h1 ## + h3 #Pe (11-4)

Figure img00180001

il
l'équation 11-1 dérive de la relation 7 ; l'équation 11-2 exprime que l'écart des puissances mécanique et acti ve électrique est compensé par une variation d'énergie cinétique de rotation de la masse tournante (coefficient H) et une absorption d'énergie par les amortisseurs (amortissement de type visqueux) (coefficient D) ; les équations 11-3 et 11-4 traduisent le système des équations 1 à 6, en combinaison avec l'équation 7, pour le secteur aux petites variations. The current average Y of a variable variable Y in time, taken with a time constant T, is given in symbolic notation, with s Laplace variable, by s
#
lilfar (8)
AY
The difference between the instantaneous value of Y and its current average is therefore
Y (s)
Y (s) = Y (s) - (9)
or # Y (s) = Y (s) (10) l + Ts
In the sector where the small variation approximation is valid, with the definition of the above deviations, we can establish the following relations d ## = ## (11-1) dt d ## = H (#Pm - # Pe) - D ## (11-2) dt d # Pe = ### + ss ## + & gamma # Pe + ## E (11-3) dt
# V = h1 ## + h3 #Pe (11-4)
Figure img00180001

he
equation 11-1 derives from relation 7; Equation 11-2 expresses that the deviation of the mechanical powers and electrical activity is compensated by a kinetic energy variation of rotation of the rotating mass (coefficient H) and an absorption of energy by the dampers (damping of the type viscous) (coefficient D); equations 11-3 and 11-4 express the system of equations 1 to 6, in combination with equation 7, for the sector with small variations.

D'autre part, le réglage de l'excitation, en relation sensiblement linéaire avec le module E de la force électromotrice, va dépendre d'une grandeur d'entrée U que l'on définira ultérieurement et des grandeurs de sortie n, Pe et
V. Dans le secteur des petites variations
#E = k0 #U + k1 #V + k2 # # + k3 # Pe (12)
La combinaison de 11-3, 11-4 et 12 donne
d #Pe = (# + #k1h1) # # + (ss + #k2) # #
dt
+γ+#(k3 + k,h3) # Pe + # k0 # U (13-3)
Les coefficients k0, k1, k2, k3, de l'équation (12) sont variables, et leur ajustement traduit l'auto-adaptation du régulateur 5.Dans le système d'équations 11, seule l'équation 11-3 est à coefficients (α,ss,γ,#) variables les coefficients D et H de l'équation 11-2, et les coefficients h1 et h3 de l'équation 11-4, sont déterminables à partir de paramètres du groupe turbo-alternateur. La réso- lution de l'équation 13-3 par ajustement des coefficients appliqués aux écarts donne l'ajustement convenable des coefficients de l'équation 12.
On the other hand, the adjustment of the excitation, in a substantially linear relation with the modulus E of the electromotive force, will depend on an input quantity U which will be defined later and output quantities n, Pe and
V. In the sector of small variations
#E = k0 #U + k1 #V + k2 # # + k3 # Pe (12)
The combination of 11-3, 11-4 and 12 gives
d #Pe = (# + # k1h1) # # + (ss + # k2) # #
dt
+ γ + # (k3 + k, h3) # Pe + # k0 # U (13-3)
The coefficients k0, k1, k2, k3, of the equation (12) are variable, and their adjustment reflects the self-adaptation of the regulator 5. In the system of equations 11, only the equation 11-3 is at coefficients (α, ss, & gamma, #) variables coefficients D and H of equation 11-2, and the coefficients h1 and h3 of equation 11-4, are determinable from parameters of the turbo group. alternator. Solving equation 13-3 by adjusting the coefficients applied to the deviations gives the proper fit of the coefficients of equation 12.

Le système d'équation 11 avec substitution de 13-3 à 11-3 se présente sous la forme :
dX/dt = As X + Bs U (14) où As et Bs représentent deux matrices de coefficients. On peut démontrer que si deux matrices Am et Bm définissent une solution de régime permanent à l'équation 14, il existe un vecteur d'écart de comportement # tel que
#= Am X + Bm U - dX/dt (15) dont l'annulation traduit l'égalité des matrices Am et As et Bm et B8. Les lois d'ajustement des matrices As et suivantes g

Figure img00190001
The system of equation 11 with substitution of 13-3 to 11-3 is in the form:
dX / dt = As X + Bs U (14) where As and Bs represent two matrices of coefficients. It can be shown that if two matrices Am and Bm define a steady-state solution to equation 14, there is a behavior gap vector # such that
# = Am X + Bm U - dX / dt (15) whose cancellation translates the equality of matrices Am and As and Bm and B8. The laws of adjustment of the matrices As and following g
Figure img00190001

Figure img00200001

donnent au système des propriétés d'hyperstabilité de Map ounov.
Figure img00200001

give the system properties of Map ounov hyperstability.

Les matrices As et Bs sont les matrices modèle qui définissent le comportement imposé de l'état de fonctionnement. The matrices As and Bs are the model matrices that define the imposed behavior of the operating state.

On rappelle que le vecteur d'état d'entrée ne comporte qu'une composante utilisable comme grandeur de commande, à savoir la commande d'excitation. Par conséquent on ne pourra maîtriser le comportement que si cette maîtrise peut résulter de l'action sur une seule grandeur, et par suite si lton peut faire apparaître un paramètre du vecteur d'écart de comportement dont l'annulation coincide par relation biunivoque avec l'annulation da vecteur d'écart de comportement.Or, en se rapportant aux équations 11-1, 11-2 et 13-3 qui définissent les composantes de ce vecteur d'écart dans un système de référence Pe,# et , on constate que la composante suivant 8 est identiquement nulle, et que la composante suivant n peut être annulée par un réglage préalable, de sorte que la composante suivant Pe satisfait l'exigence do paramètre unique et peut etre assimilée à un coefficient d'écart de comportement E.  It will be remembered that the input state vector has only one component that can be used as control quantity, namely the excitation control. Consequently, we will be able to control the behavior only if this control can result from the action on a single magnitude, and consequently if it can reveal a parameter of the behavior deviation vector whose cancellation coincides by one-to-one relation with the behavioral error vector.Or, referring to equations 11-1, 11-2 and 13-3 which define the components of this deviation vector in a reference system Pe, # and, we find that the next component 8 is identically zero, and that the next component n can be canceled by a prior adjustment, so that the next component Pe satisfies the single parameter requirement and can be likened to a coefficient of behavior difference E .

Ce coefficient E ainsi explicité peut être exprimé en fonction de AU, V? A n , A Pe et d APe moyennant des
dt transformations faisant intervenir 11-4 pour éliminer le terme en A8 . Les coefficients affectés aux écarts sont calculables soit directement à partir des paramètres de construction du groupe, soit à partir de grandeurs définissant un état de fonctionnement choisi, dans la mesure où subsiste une indétermination (choix du comportement).
This coefficient E thus explained can be expressed as a function of AU, V? A n, A Pe and APe for
dt transformations involving 11-4 to eliminate the term in A8. The coefficients assigned to the deviations are computable either directly from the construction parameters of the group, or from quantities defining a chosen operating state, insofar as there remains an indeterminacy (choice of behavior).

On peut démontrer en outre que le système garde ses propriétés d'hyperstabilité lorsque les écarts pris en compte sont filtrés à travers des filtres à fonction de 1 transfert strictement positive telle que qui
1 + Tfs établit une pondération des variations des écarts sur la constante de temps Tf. On en obtient une réduction des bruits par réduction de la bande passante, et de plus la détermination de la dérivée par rapport au temps de #P@ en est facilitée. En effet si 1 d s
# Pef = # Pe , (#Pef) = # Pe.
It can also be shown that the system retains its properties of hyperstability when the differences taken into account are filtered through filters with a function of a strictly positive transfer such as
1 + Tfs establishes a weighting of the variations of the deviations on the time constant Tf. This reduces the noise by reducing the bandwidth, and furthermore the determination of the derivative with respect to the time of # P @ is facilitated. Indeed if 1 ds
# Pef = # Pe, (#Pef) = # Pe.

1+Tfs dt 1+Tfs
On peut résumer le fonctionnement du dispositif de régulation de la figure 1 en reprenant les notations du développement précédent ; les circuits 30, 31, 32 élaborent les moyennes courantes de n , Pe et V, et les écarts an # Pe et AV. Les écarts sont appliqués au modèle 4 qui reproduit les matrices Am et Bm, de sorte que, le circuit 33 élaborant la dérivée d/dt # Pe, l'additionneur 40 élabore le coefficient d'écart ou tension d'écart de comportement.En appliquant les écarts et le coefficient d'écart au régulateur 5 qui réalise les lois d'ajustement (16) et (17) on obtient en sortie le signal de réglage # E qui as mare l'hyperstabilité du système.
1 + Tfs dt 1 + Tfs
The operation of the regulating device of FIG. 1 can be summarized by taking again the notations of the preceding development; the circuits 30, 31, 32 elaborate the current averages of n, Pe and V, and the distances an # Pe and AV. The differences are applied to the model 4 which reproduces the matrices Am and Bm, so that the circuit 33 developing the derivative d / dt # Pe, the adder 40 elaborates the deviation coefficient or behavior deviation voltage. applying the deviations and the deviation coefficient to the regulator 5 which carries out the adjustment laws (16) and (17), the adjustment signal # E is obtained as output, which causes the system's hyperstability.

Le circuit 34 est prévu pour intervenir essentiellement lors de déséquilibres importants entre puissance xéca- nique et électrique. Bn effet l'action des soupapes d'admission 11-12, commandées par le régulateur 13, est insuffisamment rapide pour éviter à elle seule des accélérations ou décélérations du groupe telles que sin d stannule, ce qui supprime toute possibilité de régulation. On va donc intervenir en anticipation du risque, sur l'excitation en la déréglant transitoirement, en sorte de freiner ou décharger l'alternateur pour contrer par avance les accéléra- tions ou décélérations.Comme le régulateur 13 élabore une image Pm de la puissance mécanique assignée, c'est-à-dire de la puissance mécanique que fournira la turbine lorsque l'action des soupapes d'admission sera devenue effective, le aignal Pm porte une information de tendance de la puissance mécanique. Par ailleurs, s'agissant d'un déréglage correctif et transitoire s'ajoutant au jeu de la régulation principale, il n'est pas indispensable qu'il soit strictement dosé. Aussi le circuit 34 peut être un modèle pré- déterminé.Des considérations théoriques montrent qu'entre signal Pm et excitation une fonction de transfert de la forme
1 8 - a
b0 1 + T1s (18) convient bien, les coefficients bo et a'3 étant calculés à partir des paramètres connus du groupe et la constante de temps T' étant de l'ordre de 0,2 Tf (Tf constante de temps des filtres du modèle principal).
The circuit 34 is designed to intervene essentially during significant imbalances between xecanic and electrical power. In effect, the action of the intake valves 11-12, controlled by the regulator 13, is insufficiently fast to avoid on its own accelerations or decelerations of the group such as sin d stannule, which eliminates any possibility of regulation. We will therefore intervene in anticipation of the risk, on the excitation by the transiently de-regulating, so as to brake or discharge the alternator to counter in advance accelerations or decelerations. As the regulator 13 develops a picture Pm of mechanical power assigned, that is to say, the mechanical power that will provide the turbine when the action of the intake valves will become effective, the aignal Pm carries a trend information of the mechanical power. Furthermore, in the case of a corrective and transient maladjustment in addition to the play of the main regulation, it is not essential that it be strictly dosed. Also the circuit 34 can be a predetermined model. Theoretical considerations show that between signal Pm and excitation a transfer function of the form
1 8 - a
b0 1 + T1s (18) is well suited, the coefficients bo and a'3 being calculated from the known parameters of the group and the time constant T 'being of the order of 0.2 Tf (Tf time constant of the filters of the main model).

Mais, comme le signal de réglage résulte. de la prise en compte des écarts sur les grandeurs images de sortie du groupe le signal de déréglages U appliqué au sommateur 34a doit Stre homogène lui aussi à un écart. Le signal Pm sera donc, dans le circuit 34, appliqué à un opérateur d'écart par rapport à la moyenne courante de Pm. But, as the tuning signal results. in taking account of the differences in the output image quantities of the group, the error signal U applied to the adder 34a must also be homogeneous. The signal Pm will therefore, in the circuit 34, be applied to an operator deviating from the current average of Pm.

Les structure et fonction du circuit 34 seront mieux comprises en référence aux figures 3A et 3B. L'image de puissance mécanique assignée Pi est appliquée à un opéra- teur 101 à fonction de transfert Ts qui délivre en sortie
1+Ts un signal d'écart différence entre la valeur actuelle de
Pm et sa moyenne courante 1 Pm prise avec la constante 1+e8 de temps T utilisée peur les signaux images de grandeurs de-sortie. L'opérateur 102 a la fonction de transfert définie par la relation (18). La fonction de transfert générale de Pm àAU est le produit des fonctions de transfert des opérateurs 101 et 102. En disposition analogique selon la figure 3B, l'opérateur d'écart est constitué d'un filtre actif 104 composé d'un amplificateur avec une résistance de rétroaction et attaqué à travers une capacité, rdsis- tance et capacité définissant la constante de temps T.
The structure and function of the circuit 34 will be better understood with reference to FIGS. 3A and 3B. The assigned mechanical power image Pi is applied to an operator 101 with a transfer function Ts which outputs
1 + Ts a difference signal difference between the current value of
Pm and its current average 1 Pm taken with the constant 1 + e8 of time T used for image signals of output quantities. The operator 102 has the transfer function defined by the relation (18). The general transfer function of Pm to UA is the product of the transfer functions of the operators 101 and 102. In analog layout according to FIG. 3B, the difference operator consists of an active filter 104 composed of an amplifier with a Feedback resistance and attacked through a capacitance, resistor and capacitance defining the time constant T.

L'opérateur à fonction de transfert définie par la relation (18) comprend un circuit 105 résistance capacité parallèles définissant une constante de temps Tf et en liaison d'entrée pour un filtre 106 composé d'un amplificateur avec un circuit de rétroaction résistance capacité parallèles à constante de temps T'. Dans un exemple de rEalisa- tion le circuit 105 comporte 0,1 mégohm et 1 microfarad, et le circuit 106 0,1 mégohm et 0,2 microfarad.The transfer function operator defined by the relation (18) comprises a parallel capacitance resistance circuit 105 defining a time constant Tf and an input link for a filter 106 composed of an amplifier with a parallel capacitance feedback feedback circuit. at time constant T '. In an exemplary embodiment, the circuit 105 has 0.1 megohm and 1 microfarad, and the circuit 106 0.1 megohm and 0.2 microfarad.

L'élaboration des valeurs moyennes courantes et des écarts de grandeur de sortie sont élaborés par des circuits de filtrage représentés de façon fonctionnelle sur la figure 4A, la figure 4B étant une disposition analogique. Sur la figure 4A, le signal représentatif, iti V est appliqué à un opérateur 110 de fonction de transfert 1 qui
1 + Ts élabore la moyenne courante V sur l'intervalle de temps T.
The development of the current average values and the output magnitude deviations are elaborated by filtering circuits functionally represented in FIG. 4A, FIG. 4B being an analog arrangement. In FIG. 4A, the representative signal, iti V is applied to a transfer function operator 110 which
1 + Ts elaborates the current average V over the time interval T.

Les signaux V et V sont appliqués respectivement aux entrées directe et inverseuse d'un amplificateur différentiel 111 qui élabore ainsi l'écart A Y, suivant le processus déjà décrit. La disposition de la figure 4B présente un circuit avec un étage amplificateur 112 muni d'un réseau de rétroaction à résistance capacité parallèles T. La résis- tance d'entrée et la résistance de rétroaction de l'étage 112 étant égale, la fonction de transfert de l'étage 112 1 est et en sortie de l'étage on obtient - V. La som
1 + Ts me de la sortie et de l'entrée de l'amplificateur 112, obtenue au noeud de l'additionneur 113 possède donc une fonc- 1 Ts tion de transfert 1/2 #1 - #= .Dans l'exem1 + Ts 1 + Ts ple de réalisation déjà cité en référence à la figure 3B la constante de temps T est obtenue par combinaison do 1 mégohm et 4,7 microfarads.
The signals V and V are respectively applied to the direct and inverting inputs of a differential amplifier 111 which thus produces the gap AY, according to the process already described. The arrangement of FIG. 4B shows a circuit with an amplifier stage 112 provided with a parallel capacitance resistance feedback network T. The input resistance and the feedback resistance of the stage 112 being equal, the function of transfer of the stage 112 1 is and at the exit of the stage we obtain - V. La som
1 + Ts me of the output and the input of the amplifier 112, obtained at the node of the adder 113 thus has a transfer function 1/2 # 1 - # = .In the example + Ts 1 + Ts ple of embodiment already mentioned with reference to FIG. 3B the time constant T is obtained by combining 1 megohm and 4.7 microfarads.

Un modèle d'élaboration du coefficient d'écart de comportement est montré en représentation fonctionnelle sur la figure 5A et en disposition analogique sur la figure 5B. A model for developing the coefficient of behavior difference is shown in functional representation in FIG. 5A and in analog layout in FIG. 5B.

Sur la figure 5A, chacune des quatre entrées d'écart# U, A n , AV et APe attaque un filtre du premier ordre (121 à 124) à constante de temps Tf, opérant la fonction de transfert 1/1+1TfS . En outre l'entrée #Pe attaque un filtre à fonction de transfert s/l + Tfs suivi d'un inverseur 126. L'additionneur 120 effectue la somme des écarts filtrés, chacun affecté d'un coefficient respectivement b0, a'2, a'l, a'3. Les coefficients b0 et a'3 sont égaux aux coefficients correspondants du circuit d'élaboration de terme de correction présenté aux figures 3A et 33. In FIG. 5A, each of the four difference inputs # U, A n, AV and APe drives a first-order filter (121 to 124) with a time constant Tf, operating the transfer function 1/1 + 1TfS. In addition, the input #Pe drives a transfer function filter s / l + Tfs followed by an inverter 126. The adder 120 performs the sum of the filtered gaps, each assigned a coefficient b0, a'2, respectively. a'l, a'3. The coefficients b0 and a'3 are equal to the corresponding coefficients of the correction term construction circuit presented in FIGS. 3A and 33.

Sur la figure 5B, les filtres du premier ordre 131, 132, 133 sont constitués par des amplificateurs avec un circuit de rétroaction à résistance capacité parallèles ; l'entrée d'écart de puissance Pe 134 ne comporte pas de
1 + T@s filtre, et réalise ainsi une fonction de transfert 1 + TfS assimilable à la différence 1 +1TfS - (~ Tf) 1 +5TfS e Les potentiomètres de l'additionneur 130 permettent d'ajuster les divers coefficients en tenant compte des inversions apportées par les amplificateurs. L'amplificateur 135 réglable permet la mise à l'échelle définitive du coefficient d'écart de comportement E.Dans l'exemple de réalisation déjà présenté Tf est obtenu par une résistance de 0,1 mégohm et une capacité de 1,1 microfarad.
In FIG. 5B, the first-order filters 131, 132, 133 are constituted by amplifiers with a parallel capacitance resistance feedback circuit; the power deviation input Pe 134 does not have any
1 + T @ s filter, and thus performs a transfer function 1 + TfS comparable to the difference 1 + 1TfS - (~ Tf) 1 + 5TfS e The potentiometers of the adder 130 make it possible to adjust the various coefficients taking into account inversions provided by the amplifiers. The adjustable amplifier 135 makes it possible to definitively scale the coefficient of behavior deviation E. In the embodiment already presented, Tf is obtained by a resistance of 0.1 megohm and a capacitance of 1.1 microfarad.

Le régulateur ajustable représenté à la figure 6A en disposition fonctionnelle comporte quatre branches respec vivement 140, 150, 160, 170 affectées chacune à un signal d'écart respectivement AU, An , V, APe qui se rejoignent sur un additionneur 179. Chaque branche comporte des éléments semblables qui sont référencés avec le même chiffre d'unité, et les chiffres de dizaine et centaine de la branche, en sorte que la description d'une branche convient pour les quatre.Ainsi la branche 140 comprend, de l'entrée à la sortie, un circuit multiplicateur 141 qui reçoit sur une entrée de multiplicande le signal d'écart (AU) et sur une entrée de multiplicateur le coefficient d'écart de comportement E. La sortie du multiplicateur 141 attaque deux voies, une voie proportionnelle 142, avec un facteur d'amplification 0, et une voie intégrale 143, de fonction de transfert ss 0. Les voies 142 et 143 se rejoignent, con
s jointement avec une source de facteur constant 144 appli- quant un signal K0 sur un additionneur 145.La sortie de l'additionneur 145 attaque l'entrée de multiplicateur d'un circuit multiplicateur 146, dont l'entrée de multiplicande reçoit le signal d'écart (AU). I1 est clair que la réponse de cette branche est de la forme AU + A UE (
8
Pour les branches 150, 160 et 170 les coefficients
K et et ' comportent respectivement les indices 1, 2 et 3.
The adjustable regulator shown in FIG. 6A in functional arrangement comprises four branches, respectively strongly 140, 150, 160, 170, each assigned to a difference signal respectively AU, An, V, APe which join on an adder 179. Each branch comprises similar elements that are referenced with the same unit number, and the tens and hundreds numbers of the branch, so that the description of a branch is appropriate for all four. Thus branch 140 includes, from the entry to the output, a multiplier circuit 141 which receives on a multiplicand input the difference signal (AU) and on a multiplier input the coefficient of behavior deviation E. The output of the multiplier 141 attacks two channels, a proportional channel 142 , with an amplification factor 0, and an integral channel 143, transfer function ss 0. The channels 142 and 143 meet, with
The output of the adder 145 drives the multiplier input of a multiplier circuit 146, whose multiplicand input receives the signal from a multiplier circuit 146. gap (AU). It is clear that the response of this branch is of the form AU + A UE (
8
For branches 150, 160 and 170 the coefficients
K and and respectively comprise the indices 1, 2 and 3.

On aura compris que le signal de réglage en sortie du régulateur # Ve suit la loi d'ajustement des relations (16) et (17) qui assurent l'hyperstabilité au sens de Liapounov du système.It will be understood that the regulating output signal of the regulator # Ve follows the law of adjustment of the relations (16) and (17) which ensure the hyperstability in the Liapunov sense of the system.

La figure 6B indique un schéma de réalisation analogique d'une branche 180, avec un multiplicateur d'entrée 181, une voie proportionnelle avec un amplificateur 182 à gain réglé par rétroaction, un potentiomètre ajustant la tension d'entrée, une voie intégrale 183 avec un amplificateur à rétroaction capacitive, et un potentiomètre 184 pour introduire le coefficient constant. L'additionneur 185 est constitué par le noeud de convergence de trois résistances connecté à une des entrées du multiplicateur 186. La résistan- ce 189 est une résistance d'additionneur et permet d'ajus ter la contribution de la branche à l'élaboration du signai de réglagea Ve.Dans un exemple d'application, les multiplicateurs délivrent un signal de sortie dont la tension ol volts est le dixième du produit des tensions d'entrées ex- primées en volts ; la branche intégrale comporte une résis- tance d'entrée de 0,01 mégohm et une capacité de rétroaction de 10 microfarads. FIG. 6B shows an analog embodiment diagram of a branch 180, with an input multiplier 181, a proportional channel with a feedback gain amplifier 182, a potentiometer adjusting the input voltage, an integral channel 183 with a capacitive feedback amplifier, and a potentiometer 184 for introducing the constant coefficient. The adder 185 is constituted by the three-resistance convergence node connected to one of the inputs of the multiplier 186. The resistor 189 is an adder resistor and adjusts the branch's contribution to the development of the multiplier. In an exemplary application, the multipliers deliver an output signal whose voltage ol volts is one-tenth of the product of the input voltages expressed in volts; the integral branch has an input resistance of 0.01 megohm and a feedback capacitance of 10 microfarads.

On a déjà expliqué que, les écarts de grandeurs appliqués au dispositif de régulation étant pris par rapport à une moyenne courante sur un intervalle de temps T, avec une fonction de transfert 1Ts Ts ,la restitution de la tension de commande d'excitation V e à partir du signal de réglage 1 + Ts #Ve implique une fonction de transfert inverse , la
Ts constante de temps T étant la même dans les deux transformations. La fonction de transfert peut s'écrire 1 + 1 en
Ta sorte que la tension V e est la somme de l'écart #Ve et de son intégrale par rapport au temps avec la constante de temps T.La figure 9 représente une disposition analogique de circuit effectuant cette opération, et comprenant, après un étage tampon 220, deux voies parallèles, une voie intégrale 221 composée d'un amplificateur avec une capacité de rétroaction et une résistance d'entrde, résistance et capacité déterminant conjointement une constante de temps T, et une voie proportionnelle 222 avec un amplificateur à rétroaction résistive, les deux voies se rejoignant à travers deux résistances dtun additionneur 223. Dans l'exemple de réalisation déjà cité, la constante de temps de la voie 221 est déterminée par une résistance de 1 mégohm et une capacité de 4,7 microfarads.
It has already been explained that, the differences in magnitudes applied to the control device being taken with respect to a current average over a time interval T, with a transfer function TS 1 Ts, the restoration of the excitation control voltage V e from the setting signal 1 + Ts #Ve implies a reverse transfer function, the
Ts time constant T being the same in both transformations. The transfer function can be written 1 + 1 in
So that the voltage V e is the sum of the difference #Ve and its integral with respect to time with the time constant T.Figure 9 represents an analog circuit arrangement performing this operation, and comprising, after one stage buffer 220, two parallel channels, an integral channel 221 composed of an amplifier with a feedback capability and an input resistance, resistance and capacitance jointly determining a time constant T, and a proportional channel 222 with a resistive feedback amplifier the two paths joining through two resistors of an adder 223. In the embodiment already mentioned, the time constant of the channel 221 is determined by a resistance of 1 megohm and a capacity of 4.7 microfarads.

Pour éviter, lors de perturbations de très grande am plitude, que le dispositif de régulation ne poursuive un fonctionnement aberrant (tel par exemple que l'angle interne atteigne la valeur ) on dispose sur le conducteur de signal de commande d'excitation un limiteur à seuil dont la figure 7A denne une disposition. Le limiteur d'amplitude comporte deux amplificateurs 203 et 204 dont les facteurs d'amplification sont ajustés par rétroaction à une valeur égale et relativement élevée (20 par exemple).Les sorties de ces amplificateurs sont réunies par un additionneur à résistance 2o5, tandis que les entrées sont attaquées par un signal somme de la tension statorique V appliquée sur le conducteur 120 et d'une tension de seuil déterminée par les potentiomètres 201 et 202 sur les amplificateurs 203 et 204 respectivexent, ces tensions de seuil étant égales et de signe opposé aux limites, maximum et minimum, que l'on s'im- pose sur la tension statorique V. Le fonctionnement sera expliqué en référence à la figure 7B. In order to avoid, during disturbances of very great amplitude, that the regulating device continues an aberrant operation (such as, for example, that the internal angle reaches the value), an excitation limiter signal is available on the driver threshold of which Figure 7A has a provision. The amplitude limiter comprises two amplifiers 203 and 204 whose amplification factors are adjusted by feedback to an equal and relatively high value (for example). The outputs of these amplifiers are connected by a resistor adder 2o5, while the inputs are driven by a signal sum of the stator voltage V applied to the conductor 120 and a threshold voltage determined by the potentiometers 201 and 202 on the amplifiers 203 and 204 respectively, these threshold voltages being equal and of opposite sign at the limits, maximum and minimum, that one imposes on the stator voltage V. The operation will be explained with reference to FIG. 7B.

Les amplificateurs 203 et 204 délivrent une tension de sortie qui est limitée en valeurs positives et négatives par la saturation, en sorte que, dans un intervalle étroit autour du zéro de la tension d'entrée, la tension de sortie est proportionnelle à la tension d'entrée, et pour des tensions d'entrée au-delà de cet intervalle, la tension do sortie se bloque sur la valeur de saturation. La tension d'entrée étant moyenne arithmétique de la tension V et de la tension de seuil, la réponse propre de l'amplificateur 204 a l'allure de la courbe en tireté 206, avec un palier positif jusqu'au point 206a, une chute linéaire jusqu'au point 206b, et enfin un palier négatif symétrique du palier positif d'origine.La réponse propre de l'amplificateur 203 présentée par la courbe en tiret 207, comporte également un palier positif jusqu'au point 207a, une chute linéaire jusqu'au point 207b, et au-delà un palier négatif. La réponse combinée au point 205 a l'allure de la courbe en trait plein 208, qui présente un palier positif jusqu'au point 206a, une chute linéaire jusqu'au point 208a d'ordonnée zéro, l'abscisse correspondant à celle du point 206b, un palier à tension zéro jusqu'au point 208b, de nome abs suisse que le point 207a, une chute linéaire jusqu'au point 207b, et au-delà un palier négatif.La tension au noeud 205 est ajoutée à la tension de commande d'excitation, en sorte que, tant que la tension V sur le conducteur 200 est conprise entre les valeurs de seuils, maximum et minimum, imposées, la contribution du limiteur à l'excitation est nulle. Au-delà des seuils la contribution du limiteur intervient de façon efficace pour neutraliser l'action du régulateur. The amplifiers 203 and 204 provide an output voltage which is limited in positive and negative values by saturation so that, in a narrow range around the zero of the input voltage, the output voltage is proportional to the voltage. input, and for input voltages beyond this range, the output voltage is blocked on the saturation value. Since the input voltage is an arithmetic average of the voltage V and the threshold voltage, the own response of the amplifier 204 is the same as the dashed curve 206, with a positive bearing up to the point 206a, a fall linear to the point 206b, and finally a symmetrical negative bearing of the original positive bearing. The proper response of the amplifier 203 presented by the dashed curve 207, also comprises a positive bearing up to the point 207a, a linear drop until point 207b, and beyond a negative level. The combined response at point 205 has the appearance of the solid line curve 208, which has a positive plateau to point 206a, a linear fall to point 208a of ordinate zero, the abscissa corresponding to that of the point 206b, a zero-voltage bearing to point 208b, of Swiss nome abs as point 207a, a linear drop to point 207b, and beyond a negative bearing.The voltage at node 205 is added to the voltage of excitation control, so that, as long as the voltage V on the conductor 200 is between the threshold values, maximum and minimum, imposed, the contribution of the limiter to the excitation is zero. Beyond the thresholds the limiter's contribution intervenes effectively to neutralize the action of the regulator.

Les capteurs et le dispositif de régulation sont le siège de bruits inévitables. Ces bruits ont statistiquement une action nulle jusqu'à la sortie du modèle 4 de la figure 1. Mais, du fait de la présence de multiplicateurs et de voies intégrales dans le régulateur 5, et de la voie inté- grale du circuit de restitution 55 les bruits peuvent avoir une résultante non nulle en sortie du dispositif de régulation (produits de bruits corrélés), résultante produisant une dérive lente de l'état de fonctionnement.Pour réduire l'effet des bruits, on peut disposer sur les entrées du régulateur 5 des filtres d'amplitude 50 à 54, qui présen- tent, comme indiqué à la figure 8B, une réponse linéaire on amplitude 219 au-delà de deux seuils d'abscisses 219a et 219b, symétriques par rapport à zéro, et une réponse nulle entre ces seuils. En réglant l'écart entre les seuils à quatre fois l'écart type de bruit au point considéré (entrée du filtre) on élimine 99 % du bruit (bruit gaussien). The sensors and the control device are the seat of inevitable noise. These noises have a statistically zero action until the exit of the model 4 of FIG. 1. However, because of the presence of multipliers and integral channels in the regulator 5, and of the integral channel of the feedback circuit 55 the noises may have a non-zero output at the output of the control device (correlated noise products), resulting in a slow drift of the operating state. To reduce the effect of the noises, it is possible to have on the inputs of the regulator 5 amplitude filters 50 to 54, which, as shown in FIG. 8B, have a linear or amplitude response 219 beyond two abscissa thresholds 219a and 219b, symmetrical with respect to zero, and a zero response between these thresholds. By adjusting the gap between the thresholds to four times the noise standard deviation at the point in question (filter input), 99% of the noise (Gaussian noise) is eliminated.

Un tel filtre peut avoir la structure représentée figure 8A. La tension d'entrée est appliquée au conducteur 210, relié à travers la résistance 210a à la sortie 210b, et couplé aux entrées directes de deux amplificateurs dif férentiels 213 et 214 montés en comparateurs à seuil. Les entrées inverseuses de ces amplificateurs 213 et 214 sont reliées respectivement aux curseurs de potentiomètres 211 et 212 qui définissent respectivement les seuils positif (219b) et négatif (219a) du filtre. Les sorties des ai;li- fixateurs 213 et 214 sont reliées par des résistances res pectivement aux points de commande 213a et 214a de limiteurs à diodes 215, 217 et 216, 218.Les diodes 215 et 217 ont leurs cathodes reliées en commun au point de commande, et leurs anodes respectivement à la masse et au point de sortie 210b. Les diodes 216 et 218 ont leurs anodes reliées en commun au point de commande et leurs cathodes respectivexent à la masse et au point de sortie 210b.Lorsque la tension du conducteur 210 est entre les seuils, l'amplificateur 213 est bloqué en saturation négative et l'amplificateur 214 en saturation positive ; les diodes 215 et 216 sont passantes et les points de commande 213a et 214a sont à la massne, en sorte que le point de sortie 210b est vers rouillé à la masse. Au-delà du seuil position, l'amplificateur 213 est en saturation positive et la diode 215 bloquante ; le point de commande 213a est à la tension de saturation positive, et le point de sortie 210b est déverrouillé vers les valeurs positives et suit la tension d'entrée sur le conducteur 210. Lorsque la tension d'entrée est plus négative que le seuil négatif, l'amplificateur 204 passe en saturation négative, déverrouillant le point de sortie vers les valeurs négatives. Such a filter may have the structure shown in FIG. 8A. The input voltage is applied to the conductor 210, connected through the resistor 210a to the output 210b, and coupled to the direct inputs of two differential amplifiers 213 and 214 mounted in threshold comparators. The inverting inputs of these amplifiers 213 and 214 are respectively connected to the potentiometer sliders 211 and 212 which respectively define the positive (219b) and negative (219a) thresholds of the filter. The outputs of the binders 213 and 214 are connected by resistors respectively to the control points 213a and 214a of diode limiters 215, 217 and 216, 218. The diodes 215 and 217 have their cathodes connected in common to the point control, and their anodes respectively at ground and at the exit point 210b. The diodes 216 and 218 have their anodes jointly connected to the control point and their respective cathodes to ground and to the point of exit 210b. When the voltage of the conductor 210 is between the thresholds, the amplifier 213 is blocked in negative saturation and the amplifier 214 in positive saturation; the diodes 215 and 216 are passing and control points 213a and 214a are massed, so that the exit point 210b is rusted to ground. Beyond the threshold position, the amplifier 213 is in positive saturation and the diode 215 blocking; the control point 213a is at the positive saturation voltage, and the output point 210b is unlocked to the positive values and follows the input voltage on the conductor 210. When the input voltage is more negative than the negative threshold , the amplifier 204 goes into negative saturation, unlocking the exit point to the negative values.

On a réalisé un dispositif de régulation correspondant à un alternateur de caractéristiques nominales. A regulating device corresponding to an alternator of nominal characteristics has been realized.

Tension 11,55 KV
Puissance active 1485 MW
Puissance réactive 719 MVAr
Impédance transverse 0,66 ohm.
Voltage 11,55 KV
Active power 1485 MW
Reactive power 719 MVAr
Transverse impedance 0.66 ohm.

La détermination du modèle a été faite pour un point où les puissances sont les puissances nominales, la tension 0,95 de la tension nominale soit 10,4 KV et la réactance de liaison au réseau 1q = 0,12 ohm. Le limiteur de tension statorique a été réglé à Vnt 5 % soit entre 10,4 et 12,13KV. The determination of the model was made for a point where the powers are nominal powers, the voltage 0.95 of the rated voltage is 10.4 KV and the connection reactance to the network 1q = 0.12 ohm. The stator voltage limiter was set at Vnt 5%, ie between 10.4 and 12.13 KV.

Les constantes de temps utilisées étaient celles indiquées précédemment. Des essais de simulation ont montré que l
A puissances active et réactive et tension nominales sur une impédance de réseau de 0,072 ohm, un échelon de tension de consigne # 5 % provoque une réponse amortie avec un dépassement de l'ordre de 3 %. Sur une réactance de réseau de 0,112 ohm les réponses sont analogues, tandis que les régulations classiques sont très instables. Sur réactance de réseau = 0,096 ohms, les régulations classiques engendrent une oscillation divergente (pompage), tandis que la régulation selon l'invention amortit l'oscillation on quelques secondes, par substitution à la régulation classi- que.
The time constants used were those indicated previously. Simulation tests have shown that
At active and reactive powers and nominal voltage at a mains impedance of 0.072 ohm, a nominal voltage step # 5% causes a damped response with an overshoot of the order of 3%. On a 0.112 ohm network reactance the responses are similar, whereas the classical regulations are very unstable. On mains reactance = 0.096 ohms, the conventional regulations cause a divergent oscillation (pumping), whereas the regulation according to the invention dampens the oscillation on a few seconds, by substitution with the conventional regulation.

Les variations de charge du réseau, correspondant à des ouvertures et fermetures de lignes, représentant dos variation de réactance de 0,036 ohm à 0,056 ohm, puis retour à 0,036 oht, donnent lieu à des réactions sensible- ment apériodiques. The network load variations, corresponding to line openings and closures, representing reactance variation from 0.036 ohm to 0.056 ohm, then back to 0.036 ohm, give rise to substantially aperiodic reactions.

Enfin la simulation d'un défaut triphasé latéral au bornes du transformateur de groupe, en partant du régime nominal avec une réactance de réseau de 0,064 ohm, défaut éliminé en 120 ms, montre que la régulation adaptative permet de garder le synchronisme, tandis qu'avec régulation classique le groupe part en survitesse. Finally, the simulation of a three-phase lateral fault at the terminals of the group transformer, starting from the nominal speed with a 0.064 ohm network reactance, eliminated in 120 ms, shows that the adaptive regulation makes it possible to keep the synchronism, while with conventional regulation the group goes into overspeed.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exem- plues décrits, mais en embrasse toutes les variantes d'exé- cution. Notamment le dispositif de régulation peut être réalisé en disposition numérique, pour laquelle l'homme du métier trouvera dans l'état de la technique des dispositions de circuits calculateurs capables de réaliser toutes les fonctions de transfert exposées. I1 est évident dans ce cas que les circuits devront être assez rapides pour opérer en moins d'une période de réseau, résolution ultime du dispositif de régulation. Of course, the invention is not limited to the examples described, but embraces all the variants of execution. In particular, the control device can be made in a digital arrangement, for which the person skilled in the art will find in the state of the art arrangements of calculating circuits capable of performing all the transfer functions exposed. It is obvious in this case that the circuits will have to be fast enough to operate in less than one network period, the ultimate resolution of the regulating device.

L'homme du métier trouvera par ailleurs dans l'état de la technique le support théorique nécessaire au calcul des éléments de dispositif de régulation correspondant à des cas particuliers de groupes turbo-alternateurs.  Those skilled in the art will also find in the state of the art the theoretical support necessary for calculating the regulating device elements corresponding to particular cases of turbo-alternator groups.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Procédé de régulation auto-adaptative de l'état de fonctionnement d'un groupe turbo-alternateur couplé à un réseau d'interconnexion et équipé d'un régulateur de vitesse indépendant agissant sur l'admission à la turbine, par action sur l'excitation de l'alternateur, procédé suivant lequel on prélève des signaux représentatifs d'une grandeur d'entrée et de grandeurs de sortie de l'alternateur, dont la tension statorique, on applique ces signaux représentatifs à un modèle de référence définissant un comportement choisi pour élaborer un coefficient d'écart de comportement, on applique les signaux représentatifs à un régulateur autoadaptatif élaborant un signal de réglage fonction des signaux représentatifs de grandeurs de sortie suivant une loi d'action proportionnelle et intégrale du coefficient d'écart de comportement en sorte que ce coefficient s'annule asy - totiquement en réponse à la régulation, et on compare le signal de réglage à un signal de consigne pour élaborer un signal de commande d'excitation, caractérisé en ce que, modèle et régulateur délivrant des signaux de sorties soi- mes des contributions de chacun dos signaux reprEsentatirs, ceux-ci sont constitués, pour chaque grandeur de sortie, par la différence entre un signal image de la valeur instan tanée de cette grandeur et la moyenne courante de ce signal image établie avec une constante de temps T de l'ordre de grandeur de la constante de temps propre du groupe, et pour la grandeur d'entrée la différence entre une tension stato- rique de consigne et la moyenne courante signal image de tension statorique, le signal de commande d'excitation étant la somme du signal de réglage et de l'intégrale de celui-ci par rapport au temps, avec la mme constante de temps T.  1. A method of self-adaptive regulation of the operating state of a turbo-alternator unit coupled to an interconnection network and equipped with an independent speed regulator acting on the intake to the turbine, by acting on the excitation of the alternator, the method according to which signals representative of an input quantity and output quantities of the alternator, the stator voltage, of which these representative signals are applied to a reference model defining behavior chosen to develop a coefficient of behavior deviation, the representative signals are applied to a self-adapting regulator producing a control signal function of the signals representative of output quantities according to a proportional and integral law of the coefficient of behavior deviation in so that this coefficient vanishes asymptotically in response to the regulation, and the adjustment signal is compared to a signal 1 for setting up an excitation control signal, characterized in that, since the model and the regulator delivering the output signals satisfy the contributions of each of the representative signals, they are constituted, for each output quantity, by the difference between an image signal of the instantaneous value of this quantity and the current average of this image signal established with a time constant T of the order of magnitude of the group's own time constant, and for the magnitude of the difference between a nominal stator voltage and the current average stator voltage image signal, the excitation control signal being the sum of the adjustment signal and the integral thereof with respect to time, with the same time constant T. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on filtre les signaux représentatifs à-tFavers des filtres du premier ordre à constante de temps de l'ordre de 0,04 T à l'entrée du modèle. 2. Method according to claim 1, characterized in that the representative signals are filtered through first-order filters with a time constant of the order of 0.04 T at the input of the model. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'on ajoute au signal de ré glage un signal élaboré à partir du régulateur de vitesse et représentatif des variations de puissance mécanique assignée par le régulateur. 3. A method according to claim 1 or claim 2, characterized in that a signal developed from the speed controller and representative of the variations of mechanical power assigned by the regulator is added to the control signal. 4. Dispositif analogique de régulation auto-adaptative de l'état de fonctionnement d'un groupe turbo-alternateur couplé à un réseau d'interconnexion et équipé d'un régulateur de vitesse indépendant agissant sur l'admission à la turbine, pour la mise en oeuvre du procédé suivant la re vendication 1, où la sortie de l'alternateur est équipée de capteurs délivrant des tensions images V, Pe et n respectivement proportionnelles à l'amplitude de tension statorique, à la puissance active électrique et à la vitesse de rota- tion différentielle du groupe, une source de tension réglable délivrant une tension de consigne statorique Vc > carac trois en ce qu'il comporte trois opérateurs de moyenne recevant respectiveient les tensions images V, Pe etn et constitués chacun par un amplificateur avec une boucle de rétroaction à résistance capacité parallèles formant ladite constante de temps T, trois additionneurs associés respectivement aux opérateurs de moyennè et recevant d'une part la tension image et d'autre part la moyenne de cette tension en sorte d'élaborer un signal d'écart respectivement 4. A self-adaptive analog regulating device for the operating state of a turbo-alternator unit coupled to an interconnection network and equipped with an independent speed regulator acting on the inlet to the turbine, for the purpose of the process according to claim 1, wherein the output of the alternator is equipped with sensors delivering image voltages V, Pe and n respectively proportional to the stator voltage amplitude, the electrical active power and the speed of the generator. differential rotation of the group, an adjustable voltage source delivering a stator setpoint voltage Vc> carac three in that it comprises three average operators respectively receiving the image voltages V, Pe etn and each constituted by an amplifier with a loop parallel capacitance feedback forming said time constant T, three adders associated respectively with the operators of average and re first, on the one hand, the image voltage and, on the other hand, the average of this voltage so as to produce a difference signal respectively A V, aPe etAn , un amplificateur différentiel à gain unité recevant en entrée la tension de consigne Vc et la moyenne de tension V et délivrant un signal d'écart de consigneA V, aPe etAn, a unit gain differential amplifier receiving as input the reference voltage Vc and the voltage average V and delivering a reference deviation signal A , un modèle de référence comprenant trois filtres du premier ordre à constante de temps Tf de l'ordre de 0,04 T recevant respectivement en entrée les signaux d'écartA, a reference model comprising three first-order filters with a time constant Tf of the order of 0.04 T respectively receiving as input the deviation signals. Au, an et AV c et un somxateur avec des atténuateurs d'entrée recevant les signaux de sortie de filtres du premier ordre et le signal d'écart AVe, et délivrant une tension d'écart de comportement, un régulateur à quatre branches réunies en sortie par un sommateur à travers des atténuatueurs, chaque branche affectée respectivement auxdits signaux d'écarts et comprenant en série un premier multiplicateur recevant le signal d'écart respectif et la tension d'écart de comportement, deux voies parallèles, une proportionnelle et l'autre intégrale, ces deux voies se réunis sant sur un soilateur recevant en outre une tension de calarge, et un second multiplicateur recevant sur ses entrées le signal d'écart respectif et le signal issu du sommateur de branche, la sortie du régulateur attaquant un moyen d'intégration comprenant en parallèle une voie proportionnelle et une voie intégrale à constante de temps T, le signal de sortie du moyen d'intégration constituant signal de cosan- de d'excitation. Au, an and AV c and a somxator with input attenuators receiving the first-order filter output signals and the difference signal AVe, and outputting a behavior difference voltage, a four-branch regulator combined into output by an adder through attenuatueurs, each branch respectively assigned to said deviation signals and comprising in series a first multiplier receiving the respective deviation signal and the behavior deviation voltage, two parallel paths, a proportional and the Moreover, these two paths are assembled on a soilator receiving a calarge voltage, and a second multiplier receiving on its inputs the respective deviation signal and the signal from the branch summator, the output of the regulator attacking a means. integration device comprising in parallel a proportional channel and an integral channel with a time constant T, the output signal of the signal constituting integration means of excitation cos- 5. Dispositif selon la revendication 4, où le régulateur de vitesse est équipé d'un dispositif élaborant un signal P11 représentatif de la puissance assignée à la turbine par le régulateur, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un réseau correcteur recevant le signal P et couplé en sortie du régulateur auto-adaptatif, et comprenant en série un opérateur de moyenne à constante de temps T, un additionneur recevant le signal P et le signal moyenne de P1 et délivrant un signal d'écart aPs, et un filtre formé par un amplificateur avec un réseau d'entrée à résistance capacité parallèles formant constante de temps Tf, et une boucle de rétroaction à résistance capacité parallèles formant constante de temps d'environ 0,2 Ti.  5. Device according to claim 4, wherein the speed controller is equipped with a device producing a signal P11 representative of the power assigned to the turbine by the controller, characterized in that it further comprises a correction network receiving the signal. P and coupled to the output of the auto-adaptive regulator, and comprising in series a time constant average operator T, an adder receiving the signal P and the average signal P1 and delivering a difference signal aPs, and a formed filter by an amplifier with a parallel capacitance input lattice forming time constant Tf, and a parallel capacitance resistance feedback loop forming a time constant of about 0.2 Ti. 6. Régulateur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un limiteur d'excitation constitué de deux comparatcurs à seuil attaqués conjointement par le signal V et réglés respectivement sur un maximus et un minimum assignés de tension statorique, les tensions de sortie des deux comparateurs s'ajoutent au signal de commande d'excitation. 6. Regulator according to claim 4 or 5, characterized in that it further comprises an excitation limiter consisting of two comparatcurs threshold jointly attacked by the signal V and respectively adjusted to a maximum and a minimum rated stator voltage, the output voltages of the two comparators are added to the excitation control signal. 7. Régulateur selon une quelconque des revendications' 4 à 6 comportant des filtres réducteurs de bruit sur les entrées de signaux d'écart du régulateur, caractérisé on ce que les filtres réducteurs possèdent une réponse en amplitude, nulle à l'intérieur d'un intervalle entre deux seuils symétriques, et proportionnelle au-delà de cet intervalle. 7. A controller according to any one of claims 4 to 6 having noise-reducing filters on the deviation signal inputs of the controller, characterized in that the reducing filters have an amplitude response, zero within a interval between two symmetrical thresholds, and proportional beyond this interval. 8. Régulateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits filtres réducteurs comportent pour les valeurs de tension de chaque polarité une paire de circuits limiteurs chacun commandé par un comparateur à seuil.  8. Regulator according to claim 7, characterized in that said reducing filters comprise for the voltage values of each polarity a pair of limiting circuits each controlled by a threshold comparator.
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