Claims (4)
20 вл етс устройство дл управлени АСК, содержащее регулируемый источник питани ротора, датчик углового положени ротора относительно синхронно вращающейс системы коор25 динат, датчик частоты вращени , св занный с входом обратной св зи регул тора частоты вращени , блок пр мого преобразовани координат, входы которого соединены с датчиками фазных токов и напр жений статора АСК,а выходы соединены с входами о ратной св зи соответствено регул т ров активного и реактивного тока, блок обратного преобразовани коор динат--, входы которого соединены с выходами регул торов активного и реактивного тока и блока перекрест ных обратных св зей и пр мого преЬбразовани координат, входы которого соединены с датчиком токов фа ротора, датчиком частоты вращени и выходами блока пр мого преобразо вани координат . Недостатком этого устройства в л етс статическа зависимость час тоты вращени от нагрузки, вследст вне чего устройство может работать без ограничений только при одинако вых значени х времени наброса нагр ки и времени паузы. При уменьшении паузы АСК не будет успевать разгон тьс до максимальной частоты вра щени , следовательно, не будет запасать достаточно активной мощности дл компенсации последующ,ик наб росов активной мощности. Положение усугубл етс при ступенчато нарастающем графике нагрузки. Накопление статической ошибки приводит к ограничению компенсирую щей способности АСК, либо к завыше установленной мощности оборудовани . Цель изобретени - повышение эф фективности стабилизации частоты питающей сети при нерегул рных изменени х нагрузки. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл управлени асинхронизированным синхронным компенсатором, содержащем регулиру мьтй источник питани ротора, датчик углового положени ротора относительно синхронно вращающейс системы координат, датчик частоты вращени , св занный с входом обратной св зи регул тора частоты вращени , блок пр мого преобразовани координат, входы которого соединены с датчиками фазных токов и напр жений статора асинхронизированного синхронного компенсатора, а выходы соединены с входами обратной св зи соответственно регул торов активного и реактивного токов, блок обратного преобразовани координат, входы которого соединены с выходами регул торов активного и реактивного токов и блока перекрестных обратных св зей и пр мого преобразовани координат, входы которого сое динены с датчиком токов фаз ротора, датчиком частоты вращени и выходами блока пр мого преобразовани координат, регул тор частоты вращени выполнен астатическим и в устройство введены датчик и регул тор отклонени частоты питающей сети , причем выход регул тора отклонени частоты соединен с задающим входом регул тора активного тока, задающий вход регул тора отклонени частоты соединен с выходом регул тора частоты вращени , вход обратной св зи регул тора отклонени частоты соединен с выходом датчика отклонени частоты. При этом в качестве датчика отклонени частоты питающей сети использован датчи.к производной суммарного активного тока питающей сети. На фиг. 1 изображена функциональна схема устройства; на фиг. 2 графики переходных процессов активных токов АСК, нагрузки, системы, а также частоты вращени АСК при циклических набросах-сбросах нагрузки; на фиг. 3 - графики переходных процессов активных -токов АСК, нагрузки , системы, а также частоты вращени АСК при ступенчатых набросах нагрузки. Устройство (фиг. 1) содержит асинхронизированную синхронную машину 1, маховик 2 на ее валу, регулируемый источник 3 питани ротора машины, статор машины и регулируемый источник 3 подключены к шинам местной электрической системы 4. В цеп х ротора и статора машины установлены датчик 5 фазных токов ротора и датчик б фазных токов статора , а в питающей линии - датчик 7. фазных суммарных токов. Напр жение статора машины измер етс датчиком 8 фазных напр жений статора. На валу машины имеютс датчик 9 положени ротора и датчик 10 частоты вращени . Блок 11 обратного преобразовани координат соединен с управл ющим входом регулируемого источника 3 питани ротора, входы блока 11 обратного преобразовани координат соединены с выходами блока 12 перекрестных обратных св зей и пр мого преобразовани координат, выходом регул тора 13 активного тока и выходом регул тора 14 реактивного тока, а также с датчиком 9 положени ротора. Регул тор 15 отклонени частоты питающей сети выходом соединен с задающим входом регул тора 13 активного тока, вход регул тора 15отклонени частоты питающей сети соединен с выходом регул тора 16частоты вращени , задающий вход регул тора 16 частоты вращени соединен с задатчиком частоты вращени Ша г а вход обратной св зи соединен с датчиком 10 частоты вращени . Регул тор 17 напр жени выходом соединен с регул тором 14 реактивного тока. Вход обратной св зи регул тора 17 напр жени соединен с выходом блока 18 пр мого преобразовани координат, выходы которого соединен с входами блока 12 перекрестных обратных св зей и пр мого преобразовани координат, входами регул торов 13 активного тока и 14 реактивкого тока. Входы блока 12 перекрест ных обратных св зей и пр мого преобразовани координат соединены с датчиками 5 фазных токов ротора и датчик 10 частоты вращени . Входы блока 18 пр мого преобразовани координат соединены с датчиками 6 фазных токов статора и датчика 8 фазных напр жений статора. Датчик 19 отклонени частоты питающей сети соединен выходом с входом обратной св зи регул тора 15 отклонени частоты питающей сети, а вход датчика 19 соединен с выходом блока 20 измерени , входы которого соединены с датчиками 7 фазных суммарных токов , с датчиком 8 фазных напр жений статора и датчика 21 напр жени . Потребитель 22 активной и реактивной мощности соединен линией 23 электропередачи, включающей трансфо маторы и т.п. реактивные элементы с шинами 24 мощной электрической системы . Устройство работает следующим образом. При резком изменении активного тока потребител на выходе датчика 19 отклонени частоты по вл етс сигнал, пропорциональный отклонению частоты или производной суммарного активного тока, усиливаемый регул тором 15 отклонени частоты питающей сети. При подаче этого сигнала на регулируемый источник 3 питани ротора, АСК генерирует импульс актинной составл ющей тока, частично компенсирующий ток потребител . В результате компенсации суммарный активный ток нарастает менее интен сивно, чем ток потребител , следова тельно, отклонение частоты питающей сети уменьшаетс . Генерирование активного тока про исходит за счет, активной мощности, накопленной в маховых массах ДСК, при этом ротор АСК замедл етс . Астатический регул тор частоты вращени , например, ПИД-типа форми рует сигнал, пропорциональный производной -скольжени , скольжению и интегралу скольжени . Совместное действие регул торов отклонени частоты питающей сети и ча.стоты .вр щени приводит к восстановлению час тоты вращени до синхронной за сче потреблени компенсатором активног тока из сети. Расчеты и результаты моделировани показывают, что ампл туда генерируемого импульса тока с щественно больше амплитуды потребл мого тока АСК, а интенсивность изменени потребл емого тока суи ественно меньше, чем генерируемого. Вследствие этого наибольшее вли ние на нижение колебаний частоты оказывает передний фронт импульса активного тока АСК. При сбросе нагрузки процессы аналогичны. При чередовании сбросов-набросов нагрузки АСК реагирует на каждое изменение нагрузки (фиг, 2). При ступенчатом характере нагруз-ки АСК также реагирует на каждое изменение активной нагрузки, а в установившемс режиме нагрузки частота вращени АСК восстанавливаетс до синхронной (фиг. 3). Формула изобретени . 1. Устройство дл управлени асинхронизированным синхронным компенсатором , содержащее регулируемый источник питани ротора, датчик углового положени ротора относительно синхронно вращающейс системы координат, датчик частоты вращени , св занный с входом обратной св зи регул тора -частоты вращени , блок пр мого преобразовани координат, входы которого соединены с датчиками фазных токов и напр жений статора асинхронизированного синхронного компенсатора, а выходы соедине :ы с входами обратной св зи соответственно регул торов активного и реактивного токов, блок обратного преобразовани координат, входы которого соединены с выходами регул торов активного и реактивного токов и блока перекрестных обратных св зей и пр мого преобразовани координат , входы которого соединены с датчиком токов фаз ротора, датчиком частоты вращени и выходами блока пр мого преобразовани координат, отличающеес тем, что, с целью повышени эффективности стабилизации частоты питающей сети при нерегул рных изменени х нагрузки , регул тор частоты вращени выполнен астатическим, и в устройство введены датчик и регул тор отклонени частоты питающей сети, причем выход регул тора отклонени частоты соединен с задающим входом регул тора активного тока, задающий вход регул тора отклонени частоты соединен с выходом регул тора частоты вращени , вход обратной св зи регул тора отклонени частоты соединен с выходом датчика отклонени частоты . 2. Устройство по п. 1, о т л ичающеес тем, что в качестве датчика отклонени частоты использован датчик производной суммарного активного тока питающей сети. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе20 is an ACK control device comprising an adjustable rotor power source, a rotor angular position sensor with respect to a synchronously rotating coordinate system, a rotational speed sensor associated with the feedback input of the rotational speed regulator, a direct coordinate conversion unit whose inputs are connected with the sensors of phase currents and stator voltages of the ACK, and the outputs are connected to the inputs of the feedback connection, respectively, of the active and reactive current regulators, the inverse coordinate transformation unit--, the inputs of which are connected to outputs of the regulators and the active and reactive current block chiasm GOVERNMENTAL inverse bonds, and a straight prebrazovani coordinates, inputs of which are connected to the sensor rotor currents F, the rotational speed sensor unit and outputs a forward coordinate transformation Vani. The disadvantage of this device is the static dependence of the rotational speed on the load, as a result of which the device can operate without restrictions only at the same values of the load ramp up time and the pause time. When the pause is reduced, the ACK will not have time to accelerate to the maximum rotational frequency, therefore, there will not be enough active power to compensate for the subsequent gains of active power. The situation is aggravated by a stepwise increasing load curve. The accumulation of static errors leads to a limitation of the compensating ability of the ASC, or to an increase in the installed capacity of the equipment. The purpose of the invention is to increase the efficiency of power supply frequency stabilization with irregular load changes. The goal is achieved by the fact that in a device for controlling an asynchronized synchronous compensator, containing an adjustable rotor power source, an angular position sensor of the rotor relative to a synchronously rotating coordinate system, a rotational speed sensor connected to the feedback input of the rotational speed regulator, a forward block coordinate transformations, the inputs of which are connected to sensors of phase currents and stator voltages of an asynchronized synchronous compensator, and the outputs are connected to the inputs of the reverse connection, respectively, of the active and reactive current regulators, the inverse coordinate transformation unit, the inputs of which are connected to the outputs of the active and reactive current regulators and the cross feedback unit and direct coordinate transformation, the inputs of which are connected to the rotor phase current sensor, frequency sensor rotation and outputs of the block of direct coordinate conversion, the rotation frequency regulator is made static, and a sensor and a frequency deviation regulator are inserted into the device, torus deflection frequency is coupled to a driver input of active current regulator torus defining inlet regulator deflection frequency coupled to the output rotational speed regulator torus input feedback regulator frequency error detector connected to the output frequency error. At the same time, the sensor of the derivative of the total active current of the supply network was used as a sensor for the deviation of the power supply frequency. FIG. 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 graphs of transients of the active currents of the ASC, load, system, and also the frequency of rotation of the ASC during cyclic load-load drops; in fig. 3 - graphs of transients of active-currents of the ACK, load, system, and also the frequency of rotation of the ACK during step load ramps. The device (Fig. 1) contains an asynchronized synchronous machine 1, a flywheel 2 on its shaft, an adjustable power source 3 of the rotor of the machine, a machine stator and an adjustable source 3 are connected to the tires of the local electrical system 4. A 5-phase sensor is installed in the rotor and stator circuits of the machine. rotor currents and sensor b phase stator currents, and in the supply line - sensor 7. phase total currents. The stator voltage of the machine is measured by a sensor of 8 phase stator voltages. On the shaft of the machine, there are a rotor position sensor 9 and a rotational frequency sensor 10. The inverse coordinate conversion unit 11 is connected to the control input of the adjustable rotor power supply 3, the inputs of the inverse coordinate conversion unit 11 are connected to the outputs of the cross feedback and direct coordinate conversion unit 12, the output of the active current regulator 13 and the output of the reactive current regulator 14 , as well as with the sensor 9 position of the rotor. The frequency deviation regulator 15 is connected with the output to the driver input of the active current regulator 13, the input of the power network frequency deviation regulator 15 is connected to the output of the rotational frequency controller 16, the driver input of the frequency regulator 16 is connected to the inverter of the rotation frequency Step return input The communication is connected to the rotational speed sensor 10. The voltage regulator 17 is connected to the output regulator 14 of the reactive current. The feedback input of the voltage regulator 17 is connected to the output of the direct coordinate conversion unit 18, the outputs of which are connected to the inputs of the cross-feedback and direct coordinate conversion unit 12, the inputs of active current regulators 13 and 14 reactive current. The inputs of the cross-feedback and direct coordinate transformation unit 12 are connected to the sensors 5 of the rotor phase currents and the sensor 10 of the rotation frequency. The inputs of the unit 18 for direct coordinate transformation are connected to sensors 6 of the phase currents of the stator and sensor 8 of the phase voltages of the stator. The mains frequency deviation sensor 19 is connected by an output to the feedback input of the regulator 15 of the mains frequency deviation, and the input of the sensor 19 is connected to the output of the measuring unit 20, the inputs of which are connected to the sensors 7 of the total phase currents, and sensor 21 voltage. The active and reactive power consumer 22 is connected by a power transmission line 23 including transformers and the like. reactive elements with tires 24 powerful electrical systems. The device works as follows. With a sharp change in the active current of the consumer, a signal appears at the output of the frequency deviation sensor 19, which is proportional to the frequency deviation or the derivative of the total active current amplified by the frequency deviation regulator 15. When this signal is applied to the regulated source 3 of the rotor, the ACK generates a pulse of the actin component of the current, partially compensating the current of the consumer. As a result of compensation, the total active current increases less intensively than the consumer current, therefore, the frequency deviation of the power supply network decreases. The generation of active current is due to the active power accumulated in the DSC fly-weight masses, while the ACK rotor slows down. An astatic frequency controller, such as a PID type, forms a signal proportional to the derivative of slip, slip and slip integral. The combined action of the power supply frequency deviation and frequency control regulators leads to the restoration of the rotational speed to synchronous, due to the consumption of active current from the network by the compensator. Calculations and simulation results show that the amplitude of the generated current pulse is substantially greater than the amplitude of the consumed current of the ACK, and the intensity of the change in the consumed current is significantly less than that generated. As a result, the leading edge of the ACS active current pulse has the greatest influence on the decrease in frequency oscillations. During load shedding, the processes are similar. With the alternation of discharge load surges, the ASC responds to every change in load (Fig. 2). With the stepwise nature of the load, the ACK also responds to every change in the active load, and in the steady state load the ACK rotational speed is restored to synchronous (Fig. 3). Claims. 1. A device for controlling an asynchronized synchronous compensator, comprising an adjustable rotor power supply, a rotor angular position sensor with respect to a synchronously rotating coordinate system, a rotation frequency sensor associated with a feedback input of a rotation frequency regulator, a direct coordinate conversion unit whose inputs connected to sensors of phase currents and stator voltages of the asynchronized synchronous compensator, and the outputs are connected to the feedback inputs of the corresponding regulators and reactive currents, the inverse coordinate transformation unit, the inputs of which are connected to the outputs of the active and reactive currents regulators and the cross feedback unit and the direct coordinate transformation, the inputs of which are connected to the rotor phase current sensor, the rotation frequency sensor and the outputs of the direct module coordinate transformation, characterized in that, in order to increase the efficiency of power supply frequency stabilization with irregular load changes, the rotation frequency regulator is made static, and in The device has a sensor and a frequency deviation regulator; the output of the frequency deviation regulator is connected to the master input of the active current regulator, the master input of the frequency deviation regulator is connected to the output of the frequency regulator, the feedback input of the frequency deviator is connected to frequency deviation sensor output. 2. The device according to claim 1, wherein the sensor uses the sensor of the derivative of the total active current of the supply network. Sources of information taken into account in the examination
1- Патент США 3667012, кл. Н 02 К 318/161, 7/02, 1972.1- US Patent 3,667,012, cl. H 02 K 318/161, 7/02, 1972.
2.Патент ФРГ № 1563740, кл. К 02 К 29/04, 1976.2. The patent of Germany No. 1563740, cl. K 02 K 29/04, 1976.
3.Авторское свидетельство СССР № 517128, кл. Н 02 Р 7/62, 1977.3. USSR author's certificate number 517128, cl. H 02 R 7/62, 1977.
4. Электричество, 1976, № 11, с. 5-9.4. Electricity, 1976, No. 11, p. 5-9.
U. const ti)e-const И U. const ti) e-const AND
ЧЗЭТ:CET:
rr
Ui,(i, Ui, (i,
Y Jen, IpnY Jen, Ipn
- is- is
WW