RU2787747C2 - Device for prestart check of frequency recovery time - Google Patents

Device for prestart check of frequency recovery time Download PDF

Info

Publication number
RU2787747C2
RU2787747C2 RU2020141906A RU2020141906A RU2787747C2 RU 2787747 C2 RU2787747 C2 RU 2787747C2 RU 2020141906 A RU2020141906 A RU 2020141906A RU 2020141906 A RU2020141906 A RU 2020141906A RU 2787747 C2 RU2787747 C2 RU 2787747C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
bits
generator
register
Prior art date
Application number
RU2020141906A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020141906A (en
Inventor
Валерий Геннадьевич Сугаков
Илья Игоревич Ягжов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ)
Publication of RU2020141906A publication Critical patent/RU2020141906A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2787747C2 publication Critical patent/RU2787747C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering, to means for functional diagnostics of electrical units with internal combustion engines. A device for prestart check of frequency recovery time contains generator 1, connection clips 2, scaling unit 3, diode 4, limiter-generator 5, first 6 and second 7 generators of short pulses, inverter 8, first 9, second 10, third 11, and fourth 12 logical elements AND, first 13, second 14, and third 15 pulse counters, first 16 and second 17 electronic keys, first 18, second 19, and third 20 memory registers, first 21, second 22, and third 23 number comparators, subtractor 24, first 25 and second 26 RS triggers, first 27 and second 28 setting registers, logical element OR 29, memory unit 30, indicator 31, START bus 32, stable frequency pulse generator 33, pulse splitter 34, three-phase active power sensor 35 with a digital output, and delay element 36.
EFFECT: expansion of functional capabilities, possibility, during operation of electrical units, of assessment of frequency recovery time with a fixed stage of load rise without stand tests.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, а именно к средствам функциональной диагностики электроагрегатов с двигателями внутреннего сгорания и может быть использовано в составе систем диагностирования технического состояния передвижных электрических станций для оценки времени восстановления частоты при набросе нагрузки.SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering, namely to means for functional diagnostics of electrical units with internal combustion engines and can be used as part of systems for diagnosing the technical condition of mobile power plants to estimate the frequency recovery time during load surge.

Известны методы оценки показателей качества электрической энергии по частоте, включая время восстановления частоты при набросе нагрузки посредством стендовых испытаний /1, 2/.Known methods for assessing the quality of electrical energy in terms of frequency, including the frequency recovery time during load surge through bench tests /1, 2/.

Эти методы требуют специальных стендов с нагрузкой и приборами.These methods require special stands with loads and instruments.

Известны устройства для контроля генераторов /3, 4/, которые обеспечивают не высокую достоверность.Known devices for monitoring generators /3, 4/, which provide low reliability.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля генераторов при изменении нагрузки содержащее силовой переключатель, диод, ограничитель-формирователь, клеммы подключения генератора, с первого по пятый инверторы, с первого по пятый логический элемент И, с первого по третий RS-триггеры, блок, селектор времени, первый и второй ждущие мультивибраторы, кнопочный переключатель, выпрямитель, датчик тока, логический элемент ИЛИ, элементы симметричной нагрузки и блок масштабирования, выход которого через диод соединен с входом ограничителя-формирователя, связанного выходом с входом инвертора, /5/.The closest in technical essence to the invention is a device for controlling generators when the load changes, containing a power switch, a diode, a limiter-shaper, generator connection terminals, from the first to the fifth inverters, from the first to the fifth AND logic element, from the first to the third RS flip-flops /5 /.

Данное устройство позволяет оценить время восстановления частоты при набросе нагрузки в процессе стендовых испытаний электроагрегата. Недостатком его является невозможность контроля в процессе работы электроагрегата.This device makes it possible to estimate the frequency recovery time in case of a load surge during bench tests of the generating set. Its disadvantage is the impossibility of control during the operation of the generating set.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.The purpose of the invention is the expansion of functionality.

Цель изобретения достигается тем, что устройство допускового контроля времени восстановления, содержащее с первого по четвертый логические элементы И, логический элемент ИЛИ, первый и второй RS-триггер, прямой выход которого подключен к входу индикатора, генератор с зажимами, на напряжение которого подключен блок масштабирования, выход которого через диод соединен с входом ограничителя-формирователя, связанного выходом с входом инвертора снабжено первым и вторым формирователем коротких импульсов, первым вторым и третьим счетчиком импульсов, первым и вторым электронными ключами, первым вторым и третьим регистром памяти, первым, вторым и третьим числовым компаратором, вычитателем, первым и вторым задающим регистром, блоком памяти, шиной ПУСК, генератором импульсов стабильной частоты, делителем импульсов, элементом задержки и датчиком трехфазной активной мощности с цифровым выходом, который подключен последовательно к зажимам генератора, а разрядами информационного выхода - к соответствующим разрядам информационного входа второго регистра памяти, разряды выхода которого связаны с соответствующими разрядами входа адреса блока памяти, информационного входа третьего регистра памяти и входа уменьшаемого вычитателя, разряды входа вычитаемого которого соединены с соответствующими разрядами выхода третьего регистра памяти, а разряды выхода - с соответствующими разрядами первого входа второго числового компаратора, разряды второго входа которого подключены к соответствующим разрядам выхода первого задающего регистра, а выход РАВНО - к единичному входу первого RS-триггера, прямой выход которого соединен с первым входом третьего логического элемента И, выход которого подключен к счетному входу третьего счетчика, разряды выхода которого связаны с соответствующими разрядами первого входа третьего числового компаратора, подключенного разрядами второго входа к соответствующим разрядам выхода второго задающего регистра, а выходом БОЛЬШЕ - к первому входу четвертого логического элемента И, выход которого соединен с единичным входом второго RS-триггера, а второй вход - с выходом МЕНЬШЕ первого числового компаратора, разряды второго входа которого связаны с соответствующими разрядами выхода блока памяти, а разряды первого входа - с соответствующими разрядами выхода первого регистра памяти, разряды информационного входа которого подключены к соответствующим разрядам выходов первого и второго электронного ключа, разряды входов которых связаны с соответствующими разрядами выходов соответственно первого и второго счетчика, счетные входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго логического элемента И, первые входы которых соединены с выходом генератора импульсов стабильной частоты, выход которого также подключен к второму входу третьего логического элемента И и входу делителя импульсов, выход которого подключен к входу записи третьего регистра памяти и входу элемента задержки, выход которого соединен с входом записи второго регистра памяти, сбросовый вход которого связан со сбросовыми входами третьего регистра памяти, первого и второго RS-триггеров, третьего счетчика и шиной ПУСК, кроме того выход ограничителя формирователя соединен со вторым входом первого логического элемента И и входом первого формирователя коротких импульсов, выход которого подключен к сбросовому входу первого счетчика, управляющему входу второго электронного ключа и второму входу логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом записи первого регистра памяти, а первый вход связан с управляющим входом первого электронного ключа, сбросовым входом второго счетчика и выходом второго формирователя коротких импульсов, соединенного входом с выходом инвертора и вторым входом второго логического элемента И.The purpose of the invention is achieved by the fact that the recovery time tolerance control device, containing the first to the fourth AND logic elements, the OR logic element, the first and second RS flip-flop, the direct output of which is connected to the indicator input, the generator with clamps, to the voltage of which the scaling unit is connected , the output of which is connected through a diode to the input of the limiter-shaper, connected by the output to the input of the inverter is equipped with the first and second short pulse shaper, the first second and third pulse counter, the first and second electronic keys, the first second and third memory register, the first, second and third a numerical comparator, a subtractor, the first and second master registers, a memory block, a START bus, a stable frequency pulse generator, a pulse divider, a delay element and a three-phase active power sensor with a digital output, which is connected in series to the generator terminals, and by bits of the information output - to the corresponding data input bits of the second memory register, the output bits of which are associated with the corresponding input bits of the address of the memory block, the information input of the third memory register and the input of the reduced subtractor, the subtracted input bits of which are connected to the corresponding output bits of the third memory register, and the output bits - with the corresponding bits of the first input of the second numerical comparator, the bits of the second input of which are connected to the corresponding bits of the output of the first master register, and the output EQUAL to the single input of the first RS flip-flop, the direct output of which is connected to the first input of the third AND logic element, the output of which is connected to the counting input of the third counter, the output bits of which are associated with the corresponding bits of the first input of the third numerical comparator, connected by the second input bits to the corresponding output bits of the second master register, and the MORE output - to the first input of the fourth logic element the AND, the output of which is connected to a single input of the second RS-flip-flop, and the second input is connected to the LESS than output of the first numerical comparator, the second input bits of which are connected to the corresponding output bits of the memory block, and the first input bits are connected to the corresponding output bits of the first memory register, bits of the information input of which are connected to the corresponding bits of the outputs of the first and second electronic key, the bits of the inputs of which are connected to the corresponding bits of the outputs of the first and second counter, respectively, the counting inputs of which are connected, respectively, to the outputs of the first and second logic element AND, the first inputs of which are connected to the output of the generator pulses of a stable frequency, the output of which is also connected to the second input of the third AND logic element and the input of the pulse divider, the output of which is connected to the write input of the third memory register and the input of the delay element, the output of which is connected to the write input of the second memory register, reset the input of which is connected to the reset inputs of the third memory register, the first and second RS-flip-flops, the third counter and the START bus, in addition, the output of the shaper limiter is connected to the second input of the first AND logic element and the input of the first short pulse shaper, the output of which is connected to the reset input of the first counter, the control input of the second electronic key and the second input of the logical element OR, the output of which is connected to the write input of the first memory register, and the first input is connected to the control input of the first electronic key, the reset input of the second counter and the output of the second short pulse shaper, connected by the input to the output inverter and the second input of the second logic element AND.

Первый и второй формирователи коротких импульсов, первый и второй счетчики импульсов, первый и второй электронные ключи, генератор импульсов стабильной частоты, первый регистр памяти и их связи обеспечивают измерение и фиксацию текущего значения частоты тока генератора. Первый задающий регистр устанавливает ступень изменения наброса нагрузки для которой оценивается время восстановления. Датчик трехфазной активной мощности, второй и третий регистры памяти, вычитатель, делитель импульсов, элемент задержки и их связи периодически измеряют изменение нагрузки. Второй числовой компаратор обеспечивает фиксацию факта появления заданного изменения нагрузки. Второй задающий регистр задает нормативное время восстановления частоты при заданной ступени изменения нагрузки. Третий счетчик импульсов измеряет время от момента наброса нагрузки. Блок памяти выдает значение нормативной установившейся частоты соответствующей текущей нагрузке генератора. Третий числовой компаратор выявляет момент истечения нормативного времени переходного процесса. Первый числовой компаратор производит сопоставление текущего значения частоты с нормативной установившейся частотой после завершения переходного процесса.The first and second short pulse shapers, the first and second pulse counters, the first and second electronic switches, the stable frequency pulse generator, the first memory register and their connections provide measurement and fixation of the current value of the generator current frequency. The first master register sets the load surge change stage for which the recovery time is estimated. The three-phase active power sensor, the second and third memory registers, the subtractor, the pulse divider, the delay element and their connections periodically measure the load change. The second numerical comparator provides fixation of the fact of the occurrence of a given load change. The second master register sets the standard frequency recovery time at a given stage of load change. The third impulse counter measures the time from the moment the load was applied. The memory block gives the value of the standard steady-state frequency corresponding to the current load of the generator. The third numerical comparator detects the moment of expiration of the standard time of the transient process. The first numerical comparator compares the current frequency value with the standard steady-state frequency after the completion of the transient.

На фиг. 1 представлена схема устройства допускового контроля времени восстановления частоты, на фиг. 2 - зависимость частоты fэi от нагрузки Pi генератора (регуляторная характеристика электроагрегата), на фиг. 3 - эпюры сигналов на основных элементах схемы при неблагоприятном исходе контроля, 4 - эпюры сигналов на основных элементах схемы при благоприятном исходе контроля.In FIG. 1 shows a diagram of the device for tolerance control of the frequency recovery time, in Fig. 2 - dependence of the frequency f ei on the load P i of the generator (regulatory characteristic of the generating set), in Fig. 3 - diagrams of signals on the main elements of the circuit with an unfavorable outcome of the control, 4 - diagrams of signals on the main elements of the circuit with a favorable outcome of the control.

Схема устройства (фиг. 1) содержит генератор 1, зажимы для подключения 2, блок масштабирования 3, диод 4, ограничитель-формирователь 5, первый 6 и второй 7 формирователи коротких импульсов, инвертор 8, первый 9, второй 10, третий 11 и четвертый 12 логические элементы И, первый 13, второй 14 и третий 15 счетчики импульсов, первый 16 и второй 17 электронные ключи, первый 18, второй 19 и третий 20 регистры памяти, первый 21, второй 22 и третий 23 числовые компараторы, вычитатель 24, первый 25 и второй 26 RS-триггеры, первый 27 и второй 28 задающие регистры, логический элемент ИЛИ 29, блок памяти 30, индикатор 31, шина ПУСК 32, генератор 33 импульсов стабильной частоты, делитель 34 импульсов, датчик 35 трехфазной активной мощности с цифровым выходом и элемент задержки 36. В ячейки блока 30 памяти занесены коды эталонной частоты fэi в зависимости от мощности Pi нагрузки генератора (фиг. 2) которые соответствуют выражению для относительной эталонной частоты fэi,The device diagram (Fig. 1) contains a generator 1, terminals for connecting 2, a scaling unit 3, a diode 4, a limiter-shaper 5, the first 6 and second 7 short pulse shapers, an inverter 8, the first 9, the second 10, the third 11 and the fourth 12 logic elements And, first 13, second 14 and third 15 pulse counters, first 16 and second 17 electronic keys, first 18, second 19 and third 20 memory registers, first 21, second 22 and third 23 numerical comparators, subtractor 24, first 25 and second 26 RS flip-flops, the first 27 and second 28 master registers, logical element OR 29, memory block 30, indicator 31, START bus 32, stable frequency pulse generator 33, pulse divider 34, three-phase active power sensor 35 with digital output and a delay element 36. The cells of the memory block 30 contain codes of the reference frequency f ei depending on the power P i of the generator load (Fig. 2) which correspond to the expression for the relative reference frequency f ei ,

fэi=f0-λS-δ fy, о.е.,f ei \ u003d f 0 -λS-δ f y , o.u.,

где f0 - относительная частота на холостом ходу генератора, о.е.where f 0 is the relative idle frequency of the generator, p.u.

f0=fa 0/fном;f 0 =f a 0 /f nom ;

fa 0 - абсолютная частота на холостом ходу генератора, Гц;f a 0 - absolute frequency at idle speed of the generator, Hz;

fном - абсолютная номинальная частота генератора, Гц;f nom - absolute rated frequency of the generator, Hz;

λ - относительная активная мощность нагрузки генератора, о.е.λ is the relative active power of the generator load, r.u.

λ=Piном;λ=P i /R nom ;

Pi - текущая активная мощность нагрузки генератора, кВт;P i - current active power of the generator load, kW;

Рном - номинальная активная мощность нагрузки генератора, кВт;P nom - rated active power of the generator load, kW;

S - наклон (статизм) регуляторной характеристики электроагрегата;S - slope (droop) of the regulatory characteristic of the electrical unit;

δ fy - установившееся отклонение частоты при неизменной нагрузке (допустимая нестабильность частоты) о.е.δ f y - steady-state frequency deviation at constant load (permissible frequency instability) r.u.

Устройство работает следующим образом. В регистр 27 заносится код контролируемой ступени наброса нагрузки (стандартные величины 25%, 50% или 100% от номинальной мощности). В регистр 28 записывается код нормативного времени восстановления частоты для принятой ступени наброса (зависит от класса точности регулятора частоты). Подается сигнал на шину ПУСК 32, которым обнуляются счетчик 15 и регистры памяти 19 и 20, а RS-триггеры 25 и 26 переводятся в состояние когда сигнал на прямом выходе отсутствует.The device works as follows. In register 27, the code of the controlled load step is entered (standard values are 25%, 50% or 100% of the rated power). In register 28, the code of the standard frequency recovery time for the accepted surge stage is written (depends on the accuracy class of the frequency controller). A signal is sent to the START bus 32, which resets the counter 15 and the memory registers 19 and 20, and the RS-flip-flops 25 and 26 are transferred to the state when there is no signal at the direct output.

С момента возбуждения генератора 1 на зажимах 2 присутствует напряжение, которое подается на блок масштабирования 3. С блока масштабирования 3 через диод 4 на вход ограничителя-формирователя 5 подается положительная полуволна напряжения генератора 1, и на выходе ограничителя-формирователя 5 появляется импульс, длительность которого равна полупериоду напряжения генератора. Этот импульс подготавливает элемент И 9 по второму входу. На счетный вход счетчика 13 через первый вход элемента И 9 начинают поступать импульсы с выхода генератора импульсов 33. На выходе счетчика 13 формируется код частоты генератора 1 за положительную полуволну.From the moment of excitation of generator 1, voltage is present at terminals 2, which is applied to scaling unit 3. From scaling unit 3, through diode 4, a positive half-wave of generator 1 voltage is supplied to the input of limiter-shaper 5, and a pulse appears at the output of limiter-shaper 5, the duration of which equal to the half cycle of the generator voltage. This pulse prepares the element And 9 on the second input. On the counting input of the counter 13 through the first input of the element And 9 begin to receive pulses from the output of the pulse generator 33. At the output of the counter 13 is formed by the frequency code of the generator 1 for a positive half-wave.

При появлении отрицательной полуволны напряжения генератора 1 сигнал на выходе ограничителя-формирователя 5 исчезает, и появляется сигнал на выходе инвертора 8, который подготавливает элемент И 10 по второму входу. По его фронту импульса с выхода инвертора 8 формирователь коротких импульсов 7 выдает импульс. Этот импульс обнуляет счетчик 14 и кратковременно открывает ключ 16, который подключает выход счетчика 13 к входу регистра 18. Этот же импульс с выхода формирователя 7 поступает через элемент ИЛИ 29 на вход записи регистра 18, в который записывается код текущей частоты с выхода счетчика 13. На выходе регистра 18 появляется код текущей частоты генератора 1. Одновременно начинается формирование очередного кода частоты за отрицательный полупериод. Через первый вход элемента И 10 импульсы генератора 33 поступают счетный вход счетчика 14, на выходе которого формируется очередной код частоты. Его формирование завершается с появлением следующей положительной полуволны напряжения, когда вновь появляется сигнал на выходе ограничителя-формирователя 5, который подготавливает элемент И 9 по второму входу. По фронту этого же сигнала формирователь коротких импульсов 6 выдает импульс, которым кратковременно открывается ключ 17 и импульсом через элемент ИЛИ 29 записывается в регистр памяти 18 код частоты с выхода счетчика 14. Далее процесс формирования кода частоты генератора 1 повторяется, а на выходе регистра памяти 18 постоянно присутствует код текущей частоты.When a negative half-wave voltage of the generator 1 appears, the signal at the output of the limiter-shaper 5 disappears, and a signal appears at the output of the inverter 8, which prepares the AND element 10 for the second input. On its edge of the pulse from the output of the inverter 8 short pulse shaper 7 generates a pulse. This pulse resets the counter 14 and briefly opens the key 16, which connects the output of the counter 13 to the input of the register 18. The same pulse from the output of the shaper 7 goes through the OR element 29 to the write input of the register 18, into which the current frequency code is written from the output of the counter 13. At the output of register 18, the code of the current frequency of generator 1 appears. At the same time, the formation of the next frequency code for a negative half-cycle begins. Through the first input of the element And 10, the pulses of the generator 33 enter the counting input of the counter 14, at the output of which the next frequency code is formed. Its formation is completed with the advent of the next positive voltage half-wave, when the signal reappears at the output of the limiter-shaper 5, which prepares the element And 9 on the second input. On the edge of the same signal, the short pulse shaper 6 generates a pulse that briefly opens the key 17 and the pulse through the OR element 29 writes the frequency code from the output of the counter 14 into the memory register 18. Further, the process of generating the frequency code of the generator 1 is repeated, and at the output of the memory register 18 the current frequency code is always present.

Вместе с тем осуществляется анализ изменения нагрузки по коду мощности на выходе датчика 35. После появления сигнала на шине ПУСК 32 на выходах регистров памяти 19 и 20 присутствует нулевой код. При появлении первого импульса на выходе делителя 34 в регистр 20 переписывается нулевой код, а в регистр 19 с выдержкой времени, заданной элементом задержки 36, код мощности. При втором и последующих импульсах с выхода делителя 34 в регистр 20 осуществляется перезапись кода мощности в предыдущий момент времени с выхода регистра 19, а в регистр 20 записывается код мощности в текущий момент времени с выхода датчика 35. В результате на выходе регистра 20 постоянно присутствует код мощности в предыдущий момент времени, который подается на вход вычитаемого вычитателя 24, а на выходе регистра 19 постоянно устанавливается код мощности в последующий момент, который поступает на вход уменьшаемого вычитателя 24. На выходе вычитателя 24 в течение всей работы электроагрегата присутствует код величины изменения мощности нагрузки, который поступает на первый вход компаратора 22.At the same time, the load change is analyzed according to the power code at the output of the sensor 35. After the appearance of a signal on the START bus 32, a zero code is present at the outputs of the memory registers 19 and 20. When the first pulse appears at the output of the divider 34, the zero code is written to the register 20, and the power code is written to the register 19 with a time delay specified by the delay element 36. With the second and subsequent pulses from the output of divider 34 to register 20, the power code is rewritten at the previous time from the output of register 19, and the power code at the current time from the output of sensor 35 is written to register 20. As a result, the code is constantly present at the output of register 20 power at the previous moment of time, which is fed to the input of the subtracted subtractor 24, and at the output of the register 19, the power code is constantly set at the next moment, which is fed to the input of the reduced subtractor 24. At the output of the subtractor 24, during the entire operation of the generating set, there is a code for the magnitude of the load power change , which is fed to the first input of the comparator 22.

Если в процессе работы электроагрегата величина изменения нагрузки соответствует контролируемой, то код на первом входе компаратора 22 совпадает с кодом на выходе задающего регистра 27, поданным на второй вход компаратора 22. При этом появляется сигнал на выходе РАВНО компаратора 22, который переводит RS-триггер 25 в единичное состояние. Сигнал с прямого выхода RS-триггера 25 подготавливает элемент И 11 по первому входу и через его на счетный вход счетчика 15 начинают поступать импульсы с выхода генератора 33, формируя на выходе счетчика 15 код времени переходного процесса, который поступает на первый вход числового компаратора 23. Когда это время превышает нормативное временя, код которого установлен на выходе задатчика 28 и подан на второй вход компаратора 23, появляется сигнал Х23 (фиг. 3) на выходе БОЛЬШЕ компаратора 23. Этот сигнал Х23 подготавливает элемент И 12 по первому входу. На вход адреса блока памяти 30 поступает код текущего значения мощности и на его выходе появляется код Х30 нормативной частоты, соответствующей данной мощности с учетом наклона регуляторной характеристики и допустимой нестабильности частоты, который подается на второй вход числового компаратора 21. Если текущая частота, код X18 которой подан с выхода регистра 18 на первый вход компаратора 21, меньше кода Х30 нормативной частоты, появляется сигнал на выходе МЕНЬШЕ компаратора 21, который проходит через элемент И 12 и переводит RS-триггер 26 в единичное состояние. Сигнал Х26 с прямого выхода RS-триггера 26 подается на индикатор 31, который указывает на необходимость проведения подрегулировки регулятора частоты.If, during the operation of the generating set, the magnitude of the load change corresponds to the controlled one, then the code at the first input of the comparator 22 coincides with the code at the output of the master register 27 applied to the second input of the comparator 22. In this case, a signal appears at the output EQUAL to the comparator 22, which translates the RS-trigger 25 into a singular state. The signal from the direct output of the RS-flip-flop 25 prepares the element AND 11 on the first input and through it the counting input of the counter 15 begins to receive pulses from the output of the generator 33, forming at the output of the counter 15 the time code of the transient process, which is fed to the first input of the numerical comparator 23. When this time exceeds the standard time, the code of which is set at the output of the master 28 and applied to the second input of the comparator 23, the signal X23 (Fig. 3) appears at the output MORE of the comparator 23. This signal X23 prepares the AND element 12 for the first input. The address of the memory block 30 receives the code of the current power value and at its output the code X30 of the standard frequency corresponding to this power, taking into account the slope of the regulatory characteristic and the permissible frequency instability, which is fed to the second input of the numerical comparator 21. If the current frequency, the code X18 of which filed from the output of the register 18 to the first input of the comparator 21, less than the X30 code of the standard frequency, a signal appears at the output LESS than the comparator 21, which passes through the AND element 12 and puts the RS-flip-flop 26 into a single state. The X26 signal from the direct output of the RS-flip-flop 26 is fed to the indicator 31, which indicates the need for adjustment of the frequency controller.

Если время восстановления частоты tB меньше нормативного времени t (фиг. 4), то к моменту появления сигнала Х23 на выходе числового компаратора 23 сигнал Х21 на выходе числового компаратора 21 исчезает закрывая элемент И 12 по второму входу, препятствуя изменению состояния RS-триггера 26. Индикатор 31 не указывает на необходимость подстройки регулятора частоты.If the frequency recovery time t B is less than the standard time t BE (Fig. 4), then by the time the signal X23 appears at the output of the numerical comparator 23, the signal X21 at the output of the numerical comparator 21 disappears, closing the AND element 12 on the second input, preventing a change in the state of the RS flip-flop 26. Indicator 31 does not indicate the need to adjust the frequency regulator.

Таким образом, устройство позволяет в процессе работы электроагрегата оценивать время восстановления частоты при фиксированной ступени наброса нагрузки без проведения стендовых испытаний.Thus, the device allows in the process of operation of the generating set to estimate the frequency recovery time at a fixed stage of load surge without bench tests.

Источники информацииSources of information

1. Сугаков В.Г., Хватов О.С. Основы автоматического регулирования выходных электрических параметров автономных источников электрической энергии. Часть 1. Автоматическое регулирование частоты автономных источников электрической энергии: Учебное пособие. Кстово, НВВИКУ, 2008.1. Sugakov V.G., Khvatov O.S. Fundamentals of automatic control of output electrical parameters of autonomous sources of electrical energy. Part 1. Automatic regulation of the frequency of autonomous sources of electrical energy: Tutorial. Kstovo, NVVIKU, 2008.

2. Сугаков В.Г., Хватов О.С. Системы автоматического регулирования параметров судовых электростанций. Часть 1. Автоматическое регулирование частоты судовых источников электрической энергии. Учебное пособие для студентов (курсантов) специальности 180404. Н. Новгород, Издательство ФГОУ «ВГАВТ», 2010.2. Sugakov V.G., Khvatov O.S. Systems for automatic control of ship power plant parameters. Part 1. Automatic control of the frequency of ship sources of electrical energy. Textbook for students (cadets) of the specialty 180404. Nizhny Novgorod, Publishing house of FGOU "VGAVT", 2010.

3. Авторское свидетельство СССР №632022, кл. Н02Н 3/44, 1977.3. Author's certificate of the USSR No. 632022, class. H02N 3/44, 1977.

4. Авторское свидетельство СССР №1260885, кл. G01R 31/34, 1985.4. Author's certificate of the USSR No. 1260885, class. G01R 31/34, 1985.

5.Устройство для контроля генераторов при изменении нагрузки. Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 1484101, кл. G 01 R 31/34, 1987.5. Device for monitoring generators when the load changes. Description of the invention to the author's certificate SU 1484101, class. G 01 R 31/34, 1987.

Claims (1)

Устройство допускового контроля времени восстановления частоты, содержащее с первого по четвертый логические элементы И, логический элемент ИЛИ, первый и второй RS-триггер, прямой выход которого подключен к входу индикатора, генератор с зажимами, на напряжение которого подключен блок масштабирования, выход которого через диод соединен с входом ограничителя-формирователя, связанного выходом с входом инвертора, отличающееся тем, что с целью расширения функциональных возможностей снабжено первым и вторым формирователем коротких импульсов, первым вторым и третьим счетчиком импульсов, первым и вторым электронными ключами, первым вторым и третьим регистром памяти, первым, вторым и третьим числовым компаратором, вычитателем, первым и вторым задающим регистром, блоком памяти, шиной ПУСК, генератором импульсов стабильной частоты, делителем импульсов, элементом задержки и датчиком трехфазной активной мощности с цифровым выходом, который подключен последовательно к зажимам генератора, а разрядами информационного выхода - к соответствующим разрядам информационного входа второго регистра памяти, разряды выхода которого связаны с соответствующими разрядами входа адреса блока памяти, информационного входа третьего регистра памяти и входа уменьшаемого вычитателя, разряды входа вычитаемого которого соединены с соответствующими разрядами выхода третьего регистра памяти, а разряды выхода - с соответствующими разрядами первого входа второго числового компаратора, разряды второго входа которого подключены к соответствующим разрядам выхода первого задающего регистра, а выход РАВНО - к единичному входу первого RS-триггера, прямой выход которого соединен с первым входом третьего логического элемента И, выход которого подключен к счетному входу третьего счетчика, разряды выхода которого связаны с соответствующими разрядами первого входа третьего числового компаратора, подключенного разрядами второго входа к соответствующим разрядам выхода второго задающего регистра, а выходом БОЛЬШЕ - к первому входу четвертого логического элемента И, выход которого соединен с единичным входом второго RS-триггера, а второй вход - с выходом МЕНЬШЕ первого числового компаратора, разряды второго входа которого связаны с соответствующими разрядами выхода блока памяти, а разряды первого входа - с соответствующими разрядами выхода первого регистра памяти, разряды информационного входа которого подключены к соответствующим разрядам выходов первого и второго электронного ключа, разряды входов которых связаны с соответствующими разрядами выходов соответственно первого и второго счетчика, счетные входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго логического элемента И, первые входы которых соединены с выходом генератора импульсов стабильной частоты, выход которого также подключен к второму входу третьего логического элемента И и входу делителя импульсов, выход которого подключен к входу записи третьего регистра памяти и входу элемента задержки, выход которого соединен с входом записи второго регистра памяти, сбросовый вход которого связан со сбросовыми входами третьего регистра памяти, первого и второго RS-триггеров, третьего счетчика и шиной ПУСК, кроме того выход ограничителя формирователя соединен со вторым входом первого логического элемента И и входом первого формирователя коротких импульсов, выход которого подключен к сбросовому входу первого счетчика, управляющему входу второго электронного ключа и второму входу логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом записи первого регистра памяти, а первый вход связан с управляющим входом первого электронного ключа, сбросовым входом второго счетчика и выходом второго формирователя коротких импульсов, соединенного входом с выходом инвертора и вторым входом второго логического элемента И.Frequency recovery time tolerance control device, containing from the first to the fourth AND logic elements, the OR logic element, the first and second RS flip-flop, the direct output of which is connected to the indicator input, the generator with clamps, the voltage of which is connected to the scaling unit, the output of which is through the diode connected to the input of the limiter-shaper, connected with the output to the input of the inverter, characterized in that, in order to expand the functionality, it is equipped with the first and second short pulse shaper, the first second and third pulse counter, the first and second electronic keys, the first second and third memory register, first, second and third numerical comparator, subtractor, first and second master register, memory block, START bus, stable frequency pulse generator, pulse divider, delay element and three-phase active power sensor with digital output, which is connected in series to the generator terminals, and by discharges information output - to the corresponding bits of the information input of the second memory register, the output bits of which are associated with the corresponding bits of the input of the address of the memory block, the information input of the third memory register and the input of the reduced subtractor, the input bits of the subtracted which are connected to the corresponding bits of the output of the third memory register, and the output bits - with the corresponding bits of the first input of the second numerical comparator, the bits of the second input of which are connected to the corresponding bits of the output of the first master register, and the output EQUAL to the single input of the first RS flip-flop, the direct output of which is connected to the first input of the third logic element AND, the output of which is connected to the counting input of the third counter, the output bits of which are connected with the corresponding bits of the first input of the third numerical comparator, connected by the bits of the second input to the corresponding bits of the output of the second master register, and the output MORE - to the lane to the left input of the fourth logic element AND, the output of which is connected to a single input of the second RS-flip-flop, and the second input is connected to the output LESS than the first numerical comparator, the bits of the second input of which are associated with the corresponding bits of the output of the memory block, and the bits of the first input are connected with the corresponding bits of the output of the first memory register, the bits of the information input of which are connected to the corresponding bits of the outputs of the first and second electronic key, the bits of the inputs of which are connected to the corresponding bits of the outputs of the first and second counters, respectively, the counting inputs of which are connected, respectively, to the outputs of the first and second logic element AND, the first inputs of which connected to the output of the stable frequency pulse generator, the output of which is also connected to the second input of the third logic element AND and the input of the pulse divider, the output of which is connected to the write input of the third memory register and the input of the delay element, the output of which is connected to the input of the writing the second memory register, the reset input of which is connected to the reset inputs of the third memory register, the first and second RS flip-flops, the third counter and the START bus, in addition, the output of the shaper limiter is connected to the second input of the first AND logic element and the input of the first short pulse shaper, the output which is connected to the reset input of the first counter, the control input of the second electronic key and the second input of the OR logic element, the output of which is connected to the write input of the first memory register, and the first input is connected to the control input of the first electronic key, the reset input of the second counter and the output of the second short generator pulses connected by the input to the output of the inverter and the second input of the second logic element AND.
RU2020141906A 2020-12-17 Device for prestart check of frequency recovery time RU2787747C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020141906A RU2020141906A (en) 2022-07-22
RU2787747C2 true RU2787747C2 (en) 2023-01-12

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2795501C1 (en) * 2022-11-16 2023-05-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) Device for tolerance control of steady frequency deviation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2138829C1 (en) * 1998-09-14 1999-09-27 Курский государственный технический университет Frequency monitoring device
RU2631862C1 (en) * 2016-10-27 2017-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) Voltage corrector
RU2643155C1 (en) * 2016-12-12 2018-01-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) Voltage quality corrector

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2138829C1 (en) * 1998-09-14 1999-09-27 Курский государственный технический университет Frequency monitoring device
RU2631862C1 (en) * 2016-10-27 2017-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) Voltage corrector
RU2643155C1 (en) * 2016-12-12 2018-01-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) Voltage quality corrector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2795501C1 (en) * 2022-11-16 2023-05-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) Device for tolerance control of steady frequency deviation
RU2817045C1 (en) * 2023-11-17 2024-04-09 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) Bidirectional frequency recovery time tolerance control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Valdivia et al. Behavioral modeling of a switched reluctance generator for aircraft power systems
JPS60247942A (en) Testing device for semiconductor memory
RU2787747C2 (en) Device for prestart check of frequency recovery time
Westman et al. Modeling of a reciprocating engine-generator set for controller-hardware-in-the-loop testing of island microgrid control systems
RU2799658C1 (en) Two-zone device for tolerance control of steady frequency deviation
RU2793860C1 (en) Device for tolerance control of transient frequency deviation
RU2817045C1 (en) Bidirectional frequency recovery time tolerance control device
US4020360A (en) Inverter control system
US20190257884A1 (en) Power generation system test apparatus and method
RU2795501C1 (en) Device for tolerance control of steady frequency deviation
CN114527326A (en) Method and device for measuring power grid impedance, related equipment and storage medium
RU188729U1 (en) DEVICE LOAD DISTRIBUTION BETWEEN PARALLELALLY WORKING SHIP DIESEL-GENERATOR UNITS
Mikhailov et al. Automatic Synchronization System for Synchronous Generators
JP2019146460A (en) Vehicle power supply system
RU2638573C2 (en) Method of determining static stability margin of electric network load node with induction motors
SU1636810A1 (en) Power supply testing device
CN113295953B (en) Overvoltage protection test system and method
RU2222086C1 (en) Differential-frequency relay
SU847235A1 (en) Stand for testing self-sustained electric power system
Li et al. Modeling and simulation of aircraft generator protection system based on Modelica language
JP2010074943A (en) Method and device for detecting individual operation
Le et al. Smart Agents for Academic Studies on Scale Model Grid
RU87304U1 (en) VOLTAGE INVERTER WITH PREVENTION OF ONE-SIDED SATURATION OF TRANSFORMER
SU1290522A1 (en) Device for checking integrated circuits
CN114594327A (en) Device and method for automatically detecting alternating current and direct current performance of external power supply monitor