RU2001502C1 - Устройство дл формировани регулирующего воздействи дл автоматического регул тора возбуждени синхронного генератора - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам автоматического регулировани  возбуждени  синхронных генераторов, и может быть использовано дл  создани  автоматических регул торов возбуждени  сильного действи  с высокой точностью и быстродействием . w л

И &ШМф ycTjy icjio, содержащей блоки вьгё(вле#иЈЯ. цт онёешй напр жени  и частоты , пропдрцибна.йьно-дифференци- рующие блоки, суммирующий усилитель и вы вительный элемент отклонени  напр жени . Однако структура этого устройства и принцип его работы, в котором регулирование осуществл етс  по отклонению напр жени  на выходе синхронного генератора от заданной величины уставки, не позвол ет решить противоречие между требовани ми высокого быстродействи -и статической точности.

Известно устройство, содержащее блок задани  уставки напр жени , блоки вы влени  отклонени  напр жени  и частоты, пропорционально-дифференцирующие блоки и суммирующий усилитель, возбудитель с системой управлени , блок обратной св зи, блок частотной компенсации, пропорционально-интегрирующий усилитель, быстродействующий и прецизионный элементы. Устройство обеспечивает увеличение быстродействи  не менее чем в три раза и точности примерно на пор док, при этом максимальное чистое запаздывание не превышает половины периода регулируемого напр жени . Однако этой точки и быстродействи  часто бывает недостаточно при работе синхронного генератора на импульсную нагрузку.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству  вл етс  устройство дл  формировани  регулирующего параметра по частоте дл  систем автоматического регулировани  частоты в энергосистеме, содержащее управл емые дискретизирующие ключи, силовые входы которых подключены к шинам энергосистемы , управл ющий генератор пр моугольных импульсов высокой частоты, выходы которого подключены соответственно к управл ющим входам дискретизирующих ключей, суммирующий усилитель, вход которого соединен со всеми выходами управл емых дискретизирующих ключей и фильтр, вход которого подключен к выходу суммирующего усилител , а также выходной дифференциальный усилитель, на один из входов которого подаетс  сформированный сигнал, пропорциональный частоте энергосистемы, а на другой сформированный сигнал уставки. Устройство позвол ет сформировать сигнал рассогласовани  по отклонению частоты на два пор дка быстрее промышленной частоты сети, однако

оно обладает ограниченными функциональными возможност ми ввиду того, что не позвол ет вы вить с высокой точностью и быстродействием отклонение напр жени  на шинах синхронного генератора от заданного напр жени  уставки,

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства и повышение точности и быстродействи  при вы влении отклонений напр жени  на шинах синхронного генератора,

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство формировани  регулирующего воздействи  дл  автоматического регул тора возбуждени  синхронного генератора,

содержащее управл емые дискретизирующие ключи, входы которых подсоединены к зажимам источника напр жени , трехфазный управл ющий генератор высокой частоты , выходы которого соединены с

соответствующими управл ющими входами ключей, суммирующий усилитель, вход которого соединен со всеми выходами дискретизирующих ключей, фильтр, вход которого соединен с выходом суммирующего усилител , и выходной дифференциальный усилитель , введены последовательно соединенные компаратор, одновибратор, фазосдвигающее устройство и устройство выборки-хранени  (УВХ). а также источник

напр жени  уставки, выход которого соединен с одним из входов выходного дифферен- циального усилител , При этом выход фильтра соединен одновременно с входом компаратора и информационным входом

УВХ, управл ющий вход УВХ соединен с выходом фазосдвигающего устройства, а выход УВХ с другим входом выходного дифференциального усилител . Така  структура устройства позвол ет сформировать квазинепрерывный сигнал, дающий информацию о величине модул  обобщенного вектора напр жени  трехфазной синхронной машины, что в свою очередь расшир ет функциональные возможности устройства и увеличивает

точность и быстродействие вы влени  отклонений напр жени  ввиду того, что информаци  о величине модул  формируетс  несколько сот раз в период регулируемого напр жени . При этом чистое запаздывание

не превышает 0,01 периода регулируемого напр жени .

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг 2 временные диаграммы его работы

Устройство содержит силовые дискре- тизирующие ключи 1. 2. 3, управл емые трехфазным управл ющим генератором пр моугольных импульсов 4, при этом управл ющие входы ключей подсоединены к соответствующим выходам управл ющего генератора, а силовые входы ключей подсоединены к клеммам синхронного генератора , суммирующий усилитель 5, вход которого соединен со всеми выходами клю- чей, фильтр 6, вход которого соединен с выходом суммирующего усилител , элементы 1-6, могут быть выполнены аналогично прототипу, компаратор, выполненный, например , на ИСК554САЗ, вход которого сое- динен с выходом фильтра, одновибратор 8, выполненный, например, на ИСК155АГЗ, вход которого соединен с выходом компаратора , фазосдвигающее устройство 9, выполненное аналогично одновибратору, вход которого соединен с выходом одновибрато- ра. УВХ 10. выполненное на ИС К1100СК2, управл ющий вход которого подсоединен к выходу фазосдвигающего устройства, а информационный вход соединен с выходом фильтра. Далее дл  формировани  сигнала рассогласовани  используетс  известна  схема выходного дифференциального усилител  11, первый вход которого подсоединен к выходу УВХ, а второй - к источнику задани  напр жени  уставки 12, в качестве которого может быть использован любой стабилизированный источник напр жени .

Устройство работает следующим образом .

Выходное напр жение синхронного генератора (фиг.2,а) с помощью дискретизи- рующих ключей 1,2,3, управл емых трехфазным генератором пр моугольных импульсов 4 (фиг.26,в,г), преобразуетс  в суммарный сигнал ступенчатой формы (фиг.2д), снимаемый с выхода суммирующего усилител  5. Фильтр 6 выдел ет из этого сигнала первую гармоническую составл ющую , равную по частоте выходной частоте генератора 4 (фиг.2е). Компаратор 7 формиФормула изобретени 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛЯТОРА ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА , содержащее управл емые диск- ретизирующие ключи, входы которых пред- назначены дл  подключени  к выводам синхронного генератора, управл ющий трехфазный генератор пр моугольных импульсов , выходы которого соединены с соответствующими управл ющими входами дискретизирующих ключей, выходы которых подключены к входу суммирующего

рует фронты импульсов при переходе выходного напр жени  фильтра через О (фиг.2ж), одновибратор 8 формирует короткие управл ющие импульсы (фиг.2з), а фазосдвигающее устройство 9 сдвигает эти импульсы на 90 эл.град. (фиг.2и). Эти же импульсы поступают на управл ющий вход УВХ 10, а на информационный вход У6Х поступает сигнал с выхода фильтра б (фиг.2е), В результате УВХ запоминает максимумы напр жени , поступающего на его информационный вход с выхода фильтра (фиг.2к). Это напр жение пропорционально величине модул  обобщенного вектора напр жени  трехфазного синхронного генератора и отслеживаетс  УВХ на два пор дка быстрее периода промышленной частоты сети. Этот сигнал (фиг.2к) сравниваетс  выходным усилителем 11с напр жением уставки (фиг.2л), таким образом сигнал с выхода усилител  11 (фиг.2м)  вл етс  управл ющим сигналом, который может быть использован дл  регулировани  напр жени  возбуждени  синхронного генератора по отклонению напр жени  на его шинах. В целом устройство может быть использовано в качестве вы вител  отклонени  напр жени , обладающего высоким быстродействием и высокой статической точностью, что позвол ет создавать автоматические регул торы возбуждени  сильного действи , обладающие высоким быстродействием и в то же врем  большой статической точностью, что в конечном итоге повышает качество вырабатываемой электроэнергии.

(56) Автоматический регул тор возбуждени  сильного действи  дл  гидрогенераторов, турбогенераторов и синхронных компенсаторов , унифицированный АРВ-СД. Техническое описание и инструкци  по эксплуатации. - М.: ВЭИ им. В.И.Ленина, 1970.

Авторское свидетельство-СССР Мг 681534. кл. Н 02 Р 9/14. 1979.

Авторское свидетельство СССР N 1598040. кл. Н 02 J 3/06. 1990.

усилител , последовательно соединенного с фильтром, и выходной дифференциальный усилитель, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей , повышени  точности и быстродействи  при вы влении отклонений напр жени  на шинах синхронного генератора , введены последовательно соединенные компаратор, одновибратор. фазосдвигающее устройство и устройство выборки-хранени , второй вход которого

подключен к выходу фильтра, и источник напр жени  уставки, соединенный с первым входом дифференциального усилител , второй вход которого подключен к

выходу устройства выборки-хранени , вы ход дифференциального усилител   вл ет с  выходом устройства.

п

П JDJDJ3JnjnJXnJD El П П П ПИ ППППППППППППППП

ппппппппппппппп

1

ЛУКЛЛЛЛДЛЛЛЛЛЛЛЛЛ

1 1 I I I

№

I I I J I