RU2457597C1 - Method for synchronisation of excited synchronous machine with mains - Google Patents
Method for synchronisation of excited synchronous machine with mains Download PDFInfo
- Publication number
- RU2457597C1 RU2457597C1 RU2011120883/07A RU2011120883A RU2457597C1 RU 2457597 C1 RU2457597 C1 RU 2457597C1 RU 2011120883/07 A RU2011120883/07 A RU 2011120883/07A RU 2011120883 A RU2011120883 A RU 2011120883A RU 2457597 C1 RU2457597 C1 RU 2457597C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- synchronous machine
- relative
- network
- parameters
- motion
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для синхронизации синхронной возбужденной машины с сетью, а также для синхронизации частей энергосистем при включении на параллельную работу.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to synchronize a synchronous excited machine with a network, as well as to synchronize parts of power systems when turned on for parallel operation.
Известен способ синхронизации возбужденной синхронной машины с сетью [а.с. СССР №598179, МПК H02J 3/42, опубл. 15.03.78], заключающийся в том, что при развороте синхронной машины от нулевой частоты вращения путем фиксации действительного скольжения сравнивают его с заданным значением и, в зависимости от величины и знака полученной разности, воздействуют на изменение частоты вращения, причем заданное значение скольжения выбирают большим зоны нечувствительности регулятора скорости и меньшим половины допустимого значения по условию успешной синхронизации.A known method of synchronizing an excited synchronous machine with a network [A. with. USSR No. 5998179, IPC H02J 3/42, publ. 03/15/78], which consists in the fact that when the synchronous machine is turned from zero speed by fixing the actual slip, it is compared with a predetermined value and, depending on the magnitude and sign of the resulting difference, they affect the change in rotational speed, and the specified slip value is chosen large dead zones of the speed controller and less than half of the permissible value under the condition of successful synchronization.
Недостатками известного способа являются трудность задания значения скольжения и большая длительность синхронизации из-за длительной подгонки частоты вращения синхронной машины.The disadvantages of this method are the difficulty of setting the slip value and the long duration of synchronization due to the lengthy adjustment of the rotational speed of the synchronous machine.
Известен способ синхронизации возбужденной синхронной машины с сетью [патент РФ №2190917, МПК 7 H02J 3/42, Н02Р 9/42, опубл. 10.10.2002], заключающийся в том, что регулируют частоту напряжения возбужденной синхронной машины в направлении сближения с частотой сети, измеряют разность фаз и включают возбужденную синхронную машину в сеть в момент совпадения фаз. При этом при частоте напряжения возбужденной синхронной машины ниже частоты сети увеличивают частоту возбужденной машины до уровня, большего, чем частота сети, а измерение разности фаз начинают, когда частота напряжения возбужденной синхронной машины станет больше частоты сети.There is a method of synchronizing an excited synchronous machine with a network [RF patent No. 2190917, IPC 7 H02J 3/42, H02P 9/42, publ. 10.10.2002], which consists in the fact that the voltage frequency of the excited synchronous machine is regulated in the direction of approaching the network frequency, the phase difference is measured and the excited synchronous machine is connected to the network at the moment of phase coincidence. At the same time, when the voltage of the excited synchronous machine is lower than the network frequency, the frequency of the excited machine is increased to a level higher than the network frequency, and the phase difference measurement starts when the voltage frequency of the excited synchronous machine becomes higher than the network frequency.
Недостатками известного способа являются исключение операции точной подгонки частоты машины и необходимость ожидания момента совпадения фаз.The disadvantages of this method are the exception of the operation of fine-tuning the frequency of the machine and the need to wait for the moment of phase matching.
Известен способ синхронизации возбужденной синхронной машины с сетью [Дьяков А.Ф., Овчаренко Н.И. Микропроцессорная релейная защита и автоматика электроэнергетических систем: Учебное пособие для студентов вузов. - М.: Издательство МЭИ, 2000, с.9-26], при котором синхронизацию по частоте и углу векторов напряжений выполняют посредством выдачи импульсных управляющих воздействий на вращающий момент турбины методом «подгонки» и ожидания, при котором сначала осуществляют подгонку частоты возбужденной синхронной машины к частоте сети таким образом, чтобы оставалось некоторое сравнительно малое значение скольжения, а затем ожидают момент совпадения фаз.A known method of synchronizing an excited synchronous machine with a network [Dyakov AF, Ovcharenko NI Microprocessor relay protection and automation of electric power systems: a textbook for university students. - M .: MEI Publishing House, 2000, pp. 9-26], in which the synchronization of the frequency and angle of the voltage vectors is performed by issuing pulsed control actions on the turbine torque by the "fitting" method and waiting, in which the frequency of the excited synchronous is first adjusted machines to the network frequency so that a relatively small slip value remains, and then the moment of phase coincidence is expected.
Недостатком известного способа является большая длительность синхронизации, поскольку эта длительность складывается из двух последовательных во времени процессов: сначала производят точную подгонку частоты машины и затем ожидают момент совпадения фаз на этой частоте. Точная подгонка требует малых изменений расхода топлива в приводном двигателе, в итоге процесс подгонки идет медленно и занимает минуты. Этот недостаток особенно заметен при использовании газотурбинных установок на базе авиационных двигателей, у которых время пуска от нажатия кнопки до холостого хода составляет около 2 минут. Эти установки можно использовать для экстренного восполнения дефицита мощности, но длительность синхронизации существенно ограничивает эту возможность.The disadvantage of this method is the long duration of the synchronization, since this duration consists of two consecutive time processes: first make an exact adjustment of the frequency of the machine and then wait for the moment of phase matching at this frequency. Accurate adjustment requires small changes in fuel consumption in the drive engine, as a result, the adjustment process is slow and takes minutes. This disadvantage is especially noticeable when using gas turbine units based on aircraft engines, in which the start-up time from pressing a button to idle is about 2 minutes. These settings can be used for emergency replenishment of power shortages, but the duration of synchronization significantly limits this possibility.
Существенным недостатком существующих способов является отсутствие формализованной процедуры перевода параметров относительного движения векторов напряжений возбужденной синхронной машины и сети к конечным значениям, а также неучет взаимосвязи между ними в ходе регулирования, что обуславливает невозможность обеспечения высокого качества одновременно с высоким быстродействием.A significant drawback of the existing methods is the lack of a formalized procedure for converting the parameters of the relative motion of the voltage vectors of the excited synchronous machine and network to the final values, as well as the neglect of the relationship between them during regulation, which makes it impossible to ensure high quality simultaneously with high speed.
Наиболее близким, принятым за прототип, является способ синхронизации возбужденной машины с сетью [патент РФ №2359384, МПК H02J 3/40, H02J 3/42 (2006.01), опубл. 20.06.2009], включающий регулирование частоты напряжения возбужденной синхронной машины в направлении сближения с частотой сети, измерение разности фаз и включение возбужденной синхронной машины в сеть в момент совпадения фаз. На первом подынтервале регулирования движения ротора синхронизируемой синхронной машины приводят скольжение к нулевому значению. На втором подынтервале регулирования измеряют значение разности фаз для дальнейшего движения ротора синхронизируемого генератора, регулируют разность фаз в соответствии с движением ротора синхронизируемого генератора. На третьем подынтервале регулирования регулируют разность фаз в соответствии с движением ротора синхронизируемого генератора, до достижения скольжения и разности фаз нулевых значений в конце всего интервала управления, после чего синхронную машину включают на параллельную работу с сетью.The closest adopted for the prototype is a method of synchronizing an excited machine with a network [RF patent No. 2359384, IPC H02J 3/40, H02J 3/42 (2006.01), publ. 06/20/2009], including the regulation of the frequency of the voltage of the excited synchronous machine in the direction of convergence with the frequency of the network, the measurement of the phase difference and the inclusion of the excited synchronous machine in the network at the moment of phase coincidence. At the first sub-interval of the motion control of the rotor of the synchronized synchronous machine, the slip is brought to zero. In the second control sub-interval, the value of the phase difference for the further movement of the rotor of the synchronized generator is measured, the phase difference is controlled in accordance with the movement of the rotor of the synchronized generator. In the third control sub-interval, the phase difference is controlled in accordance with the movement of the rotor of the synchronized generator, until the slip and phase difference of zero values are reached at the end of the entire control interval, after which the synchronous machine is switched on for parallel operation with the network.
Известный способ-прототип позволяет сократить длительность и повысить качество процедуры точной синхронизации за счет использования формализованной процедуры перевода параметров относительного движения векторов напряжений возбужденной синхронной машины и сети к нулевым значениям и учета взаимосвязи между ними в ходе управления, что является несомненным достоинством, но обладает рядом недостатков:The known prototype method allows to reduce the duration and improve the quality of the exact synchronization procedure by using a formalized procedure for translating the parameters of the relative motion of the voltage vectors of the excited synchronous machine and network to zero values and taking into account the relationship between them during control, which is an undoubted advantage, but has several disadvantages :
1) необходимо обеспечивать двухполярные управляющие воздействия (то есть воздействия, подразумевающие как повышение частоты, так и ее снижение), что затруднительно для синхронизации синхронной машины с сетью;1) it is necessary to provide bipolar control actions (that is, actions that imply both increasing the frequency and decreasing it), which is difficult for synchronizing a synchronous machine with the network;
2) не учитывается возможное ненулевое значение относительного ускорения и, как следствие, небаланс моментов в момент включения, что приводит к возникновению нежелательных переходных процессов;2) the possible non-zero value of the relative acceleration and, as a consequence, the unbalance of the moments at the moment of switching on, which leads to the appearance of undesirable transient processes, are not taken into account;
3) подразумеваются три интервала управления, что усложняет предложенный способ.3) three control intervals are implied, which complicates the proposed method.
Задачей изобретения является расширение арсенала средств аналогичного назначения.The objective of the invention is to expand the arsenal of funds for similar purposes.
Это достигается тем, что в способе синхронизации возбужденной машины с сетью, так же как в прототипе, регулируют частоту напряжения возбужденной синхронной машины в направлении сближения с частотой сети, определяют относительный угол, регулируют относительный угол в соответствии с движением ротора синхронной машины до достижения относительных скорости и угла нулевых значений, после чего синхронную машину включают на параллельную работу с сетью.This is achieved by the fact that in the method for synchronizing an excited machine with a network, as in the prototype, the voltage frequency of the excited synchronous machine is adjusted in the direction of approach with the network frequency, the relative angle is determined, the relative angle is adjusted in accordance with the movement of the rotor of the synchronous machine until the relative speeds are reached and the angle of zero values, after which the synchronous machine is turned on for parallel operation with the network.
Согласно изобретению дополнительно определяют относительное ускорение. Производят построение траекторий движения эталонной модели для параметров относительного движения векторов напряжения синхронной машины и сети, на основании которых осуществляют постепенное одновременное подведение всех параметров относительного движения векторов напряжения синхронной машины и сети к нулевым значениям за счет однополярного регулирования небаланса мощности на валу синхронной машины в соответствии с полученными траекториями движения эталонной модели. При этом проверяют выполнение равенств относительного угла, относительной скорости и относительного ускорения нулевым или близким к нулевым значениям, в момент достижения которых синхронную машину включают на параллельную работу с сетью.According to the invention, the relative acceleration is additionally determined. Trajectories of the reference model are constructed for the parameters of the relative motion of the voltage vectors of the synchronous machine and network, on the basis of which all the parameters of the relative motion of the voltage vectors of the synchronous machine and network are gradually brought to zero values due to unipolar regulation of the power unbalance on the shaft of the synchronous machine in accordance with the resulting motion paths of the reference model. At the same time, the fulfillment of the equalities of the relative angle, relative speed and relative acceleration is checked to zero or close to zero, at the time of which the synchronous machine is turned on for parallel operation with the network.
Для описания процессов синхронизации используют параметры относительного движения векторов напряжений возбужденной синхронной машины и сети:To describe the synchronization processes, the parameters of the relative motion of the stress vectors of the excited synchronous machine and network are used:
относительное ускорениеrelative acceleration
относительную скоростьrelative speed
и относительный уголand relative angle
связанные между собой соотношением:interconnected by the ratio:
где αUг и αUс - абсолютные ускорения векторов напряжений возбужденной синхронной машины и сети, рад/с2;where α Uг and α Uс are the absolute accelerations of the stress vectors of the excited synchronous machine and network, rad / s 2 ;
ωUг и ωUс - значения частот возбужденной синхронной машины и сети, рад/с;ω Uг and ω Us - the frequency values of the excited synchronous machine and network, rad / s;
δUг и δUс - абсолютные значения углов векторов напряжений возбужденной синхронной машины и сети, рад;δ Uг and δ Us - the absolute values of the angles of the stress vectors of the excited synchronous machine and network, rad;
t - время, с.t is the time, s.
За счет использования траекторий движения эталонной модели, позволяющих осуществить постепенное одновременное подведение всех параметров относительного движения векторов напряжений возбужденной синхронной машины и сети к нулевым значениям, достигается высокая точность и быстродействие процедуры синхронизации. Проведение синхронизации посредством выдачи однополярных управляющих воздействий позволяет также упростить практическую реализацию.By using the motion paths of the reference model, which allow gradual simultaneous bringing of all the parameters of the relative motion of the stress vectors of the excited synchronous machine and network to zero values, high accuracy and speed of the synchronization procedure are achieved. Conducting synchronization by issuing unipolar control actions can also simplify the practical implementation.
На фиг.1 представлена структурно-функциональная схема устройства синхронизации возбужденной синхронной машины с сетью на основе эталонной модели.Figure 1 presents the structural-functional diagram of a device for synchronizing an excited synchronous machine with a network based on a reference model.
В таблице 1 представлены паспортные данные синхронного генератора Т-2-100-2.Table 1 presents the passport data of the T-2-100-2 synchronous generator.
На фиг.2 представлены примеры построения траекторий движения эталонной модели а) - равноускоренного движения, б) - равномерно ускоренного движения.Figure 2 presents examples of constructing the motion paths of the reference model a) - uniformly accelerated motion, b) - uniformly accelerated motion.
Предложенный способ синхронизации возбужденной синхронной машины с сетью может быть осуществлен с помощью устройства синхронизации возбужденной синхронной машины с сетью на основе эталонной модели (фиг.1), которое содержит измерительный блок 1, входы которого подключены к измерительным трансформаторам напряжения синхронной машины и сети (на схеме не показаны). К измерительному блоку 1 подключен анализатор состояния 2, выход которого подключен к выключателю. К измерительному блоку 1 также подключен блок построения эталонной модели 3, соединенный с регулятором 4, выход которого подключен к устройствам регулирования.The proposed method for synchronizing an excited synchronous machine with a network can be implemented using a device for synchronizing an excited synchronous machine with a network based on a reference model (Fig. 1), which contains a
Измерительный блок 1, анализатор состояния 2, блок построения эталонной модели 3, а также регулятор 4 реализованы на базе микроконтроллеров серии 51 производителя Atmel. В качестве устройств регулирования выбраны регуляторы частоты вращения ротора синхронной машины.The
Для исследования был выбран синхронный генератор типа Т-2-100-2, паспортные данные которого приведены в табл.1.For research, a synchronous generator of the T-2-100-2 type was selected, the passport data of which are given in Table 1.
На вход измерительного блока 1 от трансформаторов напряжения генератора и сети поступают мгновенные значения напряжений генератора Uг(t) и сети Uс(t). В измерительном блоке 1 посредством цифровой обработки сигналов [Дьяков А.Ф., Овчаренко Н.И. Микропроцессорная релейная защита и автоматика электроэнергетических систем: Учебное пособие для студентов вузов. - М.: Издательство МЭИ, 2000, с.20-22] производят определение параметров относительного движения векторов напряжения генератора и сети: относительного угла δ и относительной скорости υ. Значение относительного ускорения α определяют как производную от относительной скорости υ. Полученные параметры относительного движения векторов напряжения генератора и сети поступают в анализатор состояния 2, где проверяют выполнение условий синхронизации, т.е. равенства параметров относительного движения нулевым или близким к нулевым значениям. В случае выполнения условий синхронизации подают сигнал на включение выключателя, в случае не выполнения - процедура синхронизации продолжается. С измерительного блока 1 сигналы, пропорциональные значениям параметров относительного движения векторов напряжения генератора и сети, поступают в блок построения эталонной модели 3, в котором производят построение траекторий движения эталонной модели для параметров относительного движения векторов напряжения генератора и сети.At the input of the
Траектории движения эталонной модели строят таким образом, чтобы в течение процедуры синхронизации обеспечивался постепенный одновременный переход параметров относительного движения векторов напряжения генератора и сети к нулевым значениям. Вид траекторий движения эталонной модели определяется возможностями регулирующих устройств и программируется заранее.The trajectories of the reference model are constructed in such a way that during the synchronization procedure a gradual simultaneous transition of the relative motion parameters of the voltage vectors of the generator and the network to zero values is ensured. The type of motion paths of the reference model is determined by the capabilities of regulatory devices and is programmed in advance.
Если частоты генератора и сети в начальный момент времени равны 48 Гц и 50 Гц, абсолютные значения углов векторов напряжений генератора δUг0 и сети δUс0 равны 90 и 0 град, а абсолютное значение ускорения ротора генератора αUг0 равно 3 рад/с2. В измерительном блоке 1 производят определение начальных значений параметров относительного движения векторов напряжения генератора и сети:If the frequencies of the generator and the network at the initial time are 48 Hz and 50 Hz, the absolute values of the angles of the voltage vectors of the generator δ U0 and the network δ Us0 are 90 and 0 degrees, and the absolute value of the acceleration of the generator rotor α U0 is 3 rad / s 2 . In the
относительного ускоренияrelative acceleration
α0=αUг0-αUc0=3-0=3 рад/с2,α 0 = α Uг0 -α Uc0 = 3-0 = 3 rad / s 2 ,
относительной скоростиrelative speed
u0=ωUг0-ωUс0=2π·48-2π·50=2·3,14·(48-50)=-12,5664 рад/сu 0 = ω Uг0 -ω Uс0 = 2π · 48-2π · 50 = 2 · 3.14 · (48-50) = - 12.5664 rad / s
и относительного углаand relative angle
δ0=δUг0-δUс0=(90-0)=90°=90·π/180=1,5708 рад.δ 0 = δ U0- δ Uс0 = (90-0) = 90 ° = 90 · π / 180 = 1.5708 rad.
В анализаторе состояния 2 проверяют выполнение условий синхронизации. Так как начальные значения параметров относительного движения векторов напряжения генератора и сети δ0, υ0, α0 не равны нулю и не близки к нулю, команды на включение выключателя не подают и начинают процедуру синхронизации.In the
В блок построения эталонной модели 3 из измерительного блока 1 поступают измеренные значения относительных параметров движения векторов напряжения генератора и сети, на основе которых производят построение траекторий движения эталонной модели для выбранного закона управления.The unit for constructing the reference model 3 from the measuring
При выборе траектории равноускоренного движения эталонной модели (фиг.2, а) определяют число оборотов вектора напряжения генератора относительно вектора напряжения сети для измеренных начальных значений параметров относительного движения α0, υ0, δ0:When choosing the path of uniformly accelerated motion of the reference model (figure 2, a) determine the number of revolutions of the generator voltage vector relative to the network voltage vector for the measured initial values of the parameters of the relative motion α 0 , υ 0 , δ 0 :
Полученное значение округляют до наибольшего целого числа nр=4. Индекс р означает принадлежность параметров к траектории движения эталонной модели, реальные (полученные в результате измерений) параметры указаны без индекса.The resulting value is rounded to the largest integer n p = 4. Index p means that the parameters belong to the trajectory of the reference model, real (obtained as a result of measurements) parameters are indicated without an index.
Далее производят определение относительного ускорения αp, поддержание которого в течение времени управления обеспечит одновременный переход относительных угла δр и скорости υp до нулевых значений за nр полных оборотов вектора напряжения генератора относительно вектора напряжения сети:Next, determine the relative acceleration α p , the maintenance of which during the control time will ensure the simultaneous transition of the relative angle δ p and speed υ p to zero values for n p full revolutions of the generator voltage vector relative to the network voltage vector:
Время управления tT, в течение которого относительные угол δр и скорость υp приобретут нулевые значения, определяют по формуле:The control time t T , during which the relative angle δ p and the speed υ p get zero values, is determined by the formula:
Траектории движения для относительной скорости υp и относительного угла δр получают из дифференциальной связи между параметрами относительного движения векторов напряжения генератора и сети (4):The motion paths for the relative velocity υ p and the relative angle δ p are obtained from the differential relationship between the parameters of the relative motion of the voltage vectors of the generator and the network (4):
υp=υ0+αpt=-12,5664+2,9582t,υ p = υ 0 + α p t = -12.5664 + 2.9582t,
δp=δ0+υ0t+0,5αpt2=1,5708-12,5664t+0,5·1,4791t2.δ p = δ 0 + υ 0 t + 0,5α p t 2 = 1,5708-12,5664t + 0,5 · 1,4791t 2 .
Полученное значение относительного ускорения αp подают на регулятор 4, в котором в начальный момент времени формируют управляющие воздействия на устройства регулирования, обеспечивающие скачкообразное изменение относительного ускорения с 3 рад/с2 до 2,9582 рад/с2. Управляющие воздействия представляют собой изменение небаланса мощности на валу генератора:The obtained value of the relative acceleration α p is fed to the controller 4, in which at the initial moment of time control actions are formed on the control devices that provide a jump-like change in the relative acceleration from 3 rad / s 2 to 2.9582 rad / s 2 . Control actions are a change in the power unbalance on the generator shaft:
где ΔР0 - начальный небаланс мощности на валу генератора, о.е.;where ΔР 0 is the initial power imbalance on the generator shaft, p.u .;
Тj - постоянная инерции генератора, с.T j - constant inertia of the generator, s.
Последующие управляющие воздействия формируют с учетом изменения угловой частоты генератора, которую определяют по формуле:Subsequent control actions are formed taking into account changes in the angular frequency of the generator, which is determined by the formula:
ωUг=ωUc+υp=ωUc+υ0+α0t=2·3,14·50-12,5664+2,6821t=ω Uг = ω Uc + υ p = ω Uc + υ 0 + α 0 t = 2 · 3.14 · 50-12.5664 + 2.6821t =
=301,4336+2,6821·t.= 301.4336 + 2.6821
Таким образом, регулятором 4 осуществляют управляющие воздействия на устройства регулирования, обеспечивающие линейное изменение небаланса мощности на валу генератора на протяжении всего времени управления tT:Thus, the controller 4 carry out control actions on the control device, providing a linear change in the power unbalance on the generator shaft throughout the entire control time t T :
где ΔР - небаланс мощности на валу генератора, о.е.where ΔР is the power imbalance on the generator shaft, p.u.
В момент времени t=tT в анализаторе состояния 2 выполняют проверку выполнения условий синхронизации, в случае выполнении которых при помощи регулятора 4 выполняют скачкообразное обнуление относительного ускорения α, т.е. снимают управляющие воздействия, обеспечивая равенство нулю небаланса мощности на валу генератора, и при помощи анализатора состояния 2 подают сигнал на включение выключателя.At time t = t T, in the
В случае отклонения реального движения вектора напряжения генератора от траекторий движения эталонной модели в блоке построения эталонной модели 3 на основе данных с измерительного блока 1 будет выполняться построение новых траекторий движения эталонной модели и процедура синхронизации будет повторена.In the event that the real motion of the generator voltage vector deviates from the motion paths of the reference model in the building block of the reference model 3, based on the data from the measuring
При выборе траектории равномерно ускоренного движения эталонной модели (фиг.2, б) в блоке построения эталонной модели 3 определяют число оборотов вектора напряжения генератора относительно вектора напряжения сети для измеренных начальных значений параметров относительного движения α0, υ0, δ0.When choosing the path of uniformly accelerated motion of the reference model (Fig. 2, b) in the building block of the reference model 3, the number of revolutions of the generator voltage vector relative to the network voltage vector is determined for the measured initial values of the parameters of the relative motion α 0 , υ 0 , δ 0 .
Полученное значение округляют до наибольшего целого числа nр=6. После чего производят определение начального относительного ускорения αр0, линейное изменение которого обеспечит одновременный переход всех параметров относительного движения векторов напряжения генератора и сети за np полных оборотов вектора напряжения генератора относительно вектора напряжения сети:The resulting value is rounded to the largest integer n p = 6. After that, the initial relative acceleration α p0 is determined, the linear change of which will ensure the simultaneous transition of all the parameters of the relative motion of the generator voltage vectors and the network for n p full revolutions of the generator voltage vector relative to the network voltage vector:
Время управления, в течение которого параметры относительного движения αр, υp и δр приобретут нулевые значения, определяют по формуле:The control time during which the parameters of the relative motion α p , υ p and δ p will acquire zero values, is determined by the formula:
Траектории движения эталонной модели при равномерно ускоренном движении определяют по следующим выражениям:The trajectories of the reference model with uniformly accelerated movement are determined by the following expressions:
Полученное значение начального относительного ускорения подают на регулятор 4, в котором формируют управляющие воздействия на устройства регулирования, обеспечивающие скачкообразное изменение относительного ускорения с 3 рад/с2 до 2,6821 рад/с2:The obtained value of the initial relative acceleration is fed to the controller 4, in which form the control actions on the control devices, providing a jump-like change in the relative acceleration from 3 rad / s 2 to 2.6821 rad / s 2 :
После чего производится управление движением ротора генератора согласно построенной ранее траектории движения для αp посредством выдачи управляющих воздействий на устройства регулирования:After that, the movement of the rotor of the generator is controlled according to the previously constructed motion path for α p by issuing control actions on the control devices:
где значение угловой скорости 
Таким образом, регулятором 4 осуществляют управляющие воздействия на устройства регулирования, обеспечивающие изменение небаланса мощности на валу генератора на протяжении всего времени управления tT:Thus, the controller 4 carry out control actions on the control device, providing a change in the power unbalance on the generator shaft over the entire control time t T :
В случае отклонения реального движения вектора напряжения генератора от траекторий движения эталонной модели в блоке построения эталонной модели 3 на основе данных с измерительного блока 1 будет выполняться построение новых траекторий движения эталонной модели и процедура синхронизации будет повторена.In the event that the real motion of the generator voltage vector deviates from the motion paths of the reference model in the building block of the reference model 3, based on the data from the measuring
В момент времени t=tT в анализаторе состояния 2 выполняют проверку условий синхронизации, в случае выполнении которых подают сигнал на включение выключателя и генератор включают на параллельную работу с сетью.At time t = t T, in the
Claims (2)
относительное ускорение
относительная скорость
υ=ωUг-ωUс,
относительный угол
и которые связаны между собой соотношением:
где αUг и αUc - абсолютные ускорения векторов напряжений возбужденной синхронной машины и сети, рад/с2;
ωUг и ωUc - значения частот возбужденной синхронной машины и сети, рад/с;
δUг и δUc - абсолютные значения углов векторов напряжений возбужденной синхронной машины и сети, рад;
t - время, с. 2. The method according to claim 1, characterized in that the parameters of the relative motion of the voltage vectors of the synchronous machine and network are determined by the formulas:
relative acceleration
relative speed
υ = ω Uг -ω Uс ,
relative angle
and which are interconnected by the ratio:
where α Uг and α Uc are the absolute accelerations of the stress vectors of the excited synchronous machine and network, rad / s 2 ;
ω Uг and ω Uc are the frequencies of the excited synchronous machine and network, rad / s;
δ Uг and δ Uc are the absolute values of the angles of the stress vectors of the excited synchronous machine and network, rad;
t is the time, s.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011120883/07A RU2457597C1 (en) | 2011-05-24 | 2011-05-24 | Method for synchronisation of excited synchronous machine with mains |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011120883/07A RU2457597C1 (en) | 2011-05-24 | 2011-05-24 | Method for synchronisation of excited synchronous machine with mains |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2457597C1 true RU2457597C1 (en) | 2012-07-27 |
Family
ID=46850858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011120883/07A RU2457597C1 (en) | 2011-05-24 | 2011-05-24 | Method for synchronisation of excited synchronous machine with mains |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2457597C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2770910C1 (en) * | 2021-06-01 | 2022-04-25 | Егор Евгеньевич Ревякин | Method for synchronizing an excited synchronous machine with a network |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4249088A (en) * | 1979-07-19 | 1981-02-03 | General Electric Company | Automatic device for synchronization of prime mover with electrical grid |
| SU1511803A1 (en) * | 1987-11-04 | 1989-09-30 | Ленинградское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им.С.Я.Жука | Method of synchronizing excited synchronous machine |
| RU2359384C1 (en) * | 2008-02-19 | 2009-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Method of synchronising excited synchronous machine with mains |
-
2011
- 2011-05-24 RU RU2011120883/07A patent/RU2457597C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4249088A (en) * | 1979-07-19 | 1981-02-03 | General Electric Company | Automatic device for synchronization of prime mover with electrical grid |
| SU1511803A1 (en) * | 1987-11-04 | 1989-09-30 | Ленинградское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им.С.Я.Жука | Method of synchronizing excited synchronous machine |
| RU2359384C1 (en) * | 2008-02-19 | 2009-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет | Method of synchronising excited synchronous machine with mains |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2770910C1 (en) * | 2021-06-01 | 2022-04-25 | Егор Евгеньевич Ревякин | Method for synchronizing an excited synchronous machine with a network |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9300142B2 (en) | Method for emulation of synchronous machine | |
| CN109617070A (en) | A kind of power grid adjusting method based on convertible frequency air-conditioner load | |
| KR20170028147A (en) | Model Parameter Validation Apparatus for Power Plant using the Staged Tests and method thereof | |
| CN103346719A (en) | Method and system for eliminating low-frequency oscillation between generators | |
| CN105743107A (en) | Control method for frequency regulation of electric power isolated network system | |
| CN107743001B (en) | Load simulation method, frequency converter, load simulator and static frequency conversion starting system | |
| CN109861258A (en) | A kind of virtual synchronous machine primary frequency modulation performance on-line evaluation method | |
| CN109800455A (en) | A kind of idle characteristic Simulation method and apparatus of double-fed fan motor unit transient state | |
| RU2457597C1 (en) | Method for synchronisation of excited synchronous machine with mains | |
| Xiaolin et al. | Test method for inertia and damping of photovoltaic virtual synchronous generator based on power angle transfer function | |
| Fyodorova et al. | Synchronization digital device development for generators automatic connection to the network by various methods | |
| RU2359384C1 (en) | Method of synchronising excited synchronous machine with mains | |
| CN109066803A (en) | A method of improving large synchronous compensator simultaneous interconnecting success rate | |
| Fyodorova et al. | Development of digital device for automatic switching into network of educational power station generators | |
| CN109921439A (en) | Electric system low-frequency load shedding on-line tuning method and device based on frequency locus | |
| Correa et al. | Mechanical power-hardware-in-the-loop: Emulation of an aeroderivative twin-shaft turbine engine | |
| CN109936148A (en) | A kind of measurement method and on-line monitoring system of generating set reactive-current compensation rate | |
| Tong et al. | Study of power factor angle closed-loop control technology in soft-starter | |
| Belyaev et al. | Generator to grid adaptive synchronization technique based on reference model | |
| CN110535376A (en) | A kind of static frequency changer pulse phase change stage method for controlling number of revolution | |
| CN209417127U (en) | Synchronization signal detection circuit based on FPGA | |
| CN106208821A (en) | A kind of multiple stage is without sensor permagnetic synchronous motor simultaneously or substep Start-up and Adjustment method | |
| Bliznyuk et al. | Defining the equivalent inertia constant of generating unit based on electromechanical transient measurements | |
| CN112886611A (en) | Subsynchronous oscillation suppression method for direct-drive fan grid-connected system | |
| CN106817063B (en) | The high-precision torque of threephase asynchronous regulates and controls method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130525 |