SU1381649A1

SU1381649A1 - Method of simulating available reactive power of turbine-driven generator

Info

Publication number: SU1381649A1
Application number: SU853970572K
Authority: SU
Inventors: Анатолий Васильевич Шмойлов
Original assignee: Томский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1985-10-22
Filing date: 1985-10-22
Publication date: 1988-03-15
Also published as: SU1381648A1

Abstract

Изобретение относитс к области электротехники. Цель изобретени - упрощение и повышение точности.Дл этого измер ют ток статора, разлагают его на фактические активный и реактивный токи. Последний увеличивают и суммируют с фактическим активным током, получа при этом моделируемый реактивный ток статора. Моделируемый ток ротора получают путем умножени тока намагничивани , соответствующего внутренней ЭДС на отношение ЭДС поперечной оси к внутренней ЭДС, Моделируемый ток ротора и моделируемый полный ток статора сравнивают с соответствующими допустимыми значени ми, при этом указанное увеличение моделируемого реактивного тока осуществл ют до достижени либо моделируемым полным током статора , либо моделируемым током ротора допустимого значени . При достижении указанными токами допустимого значени фиксируют значение моделируемого реактивного тока статора. Располагаемую реактивную мощность определ ют в результате умножени фиксированного значени моделируемого реактивного тока статора на напр жение статора, 2 ил. § сл сThis invention relates to the field of electrical engineering. The purpose of the invention is to simplify and improve accuracy. To do this, measure the stator current, decompose it into actual active and reactive currents. The latter is increased and summed up with the actual active current, thereby obtaining a simulated reactive stator current. A simulated rotor current is obtained by multiplying the magnetizing current corresponding to the internal emf by the ratio of the transverse axis to the internal emf. Simulated rotor current and the simulated total stator current are compared with the corresponding allowable values, with the indicated increase in the simulated reactive current being achieved before reaching or simulated full stator current, or a simulated rotor current of a valid value. When the indicated currents reach the permissible value, they fix the value of the simulated reactive current of the stator. The disposable reactive power is determined by multiplying the fixed value of the simulated reactive current of the stator by the stator voltage, 2 sludge. § cl

Description

соwith

0000

О5 4;:O5 4 ;:

СОWITH

Изобретение относитс к электроэнергетике , а именно к управлению режимами работы энергосистем, и может быть использовано дл непрерывного контрол располагаемой реактивной мощности не внополюсных синхронных машин, как правило турбогенераторов .The invention relates to electric power industry, namely to the control of the operating modes of power systems, and can be used for continuous monitoring of the available reactive power of non-pole-synchronous machines, usually turbo-generators.

Цель изобретени - упрощение операций и повып1ение точности способа моделировани располагаемой реактивной йощности турбогенератора.The purpose of the invention is to simplify operations and improve the accuracy of the method of modeling the available reactive power of a turbogenerator.

На фиг.1 приведены векторные диаграммы формировани внутренней ЭДС ЭДС поперечной оси, характеристика холостого хода (XXX) и использованиеFigure 1 shows vector diagrams of the formation of the internal emf of the transverse axis, the characteristic of idling (XXX) and the use

нх дл определени тока ротора; на фиг.2 - пример выполнени блок-схемы устройства, осуществл ющего способ .nx to determine the rotor current; Fig. 2 illustrates an exemplary embodiment of a block diagram of a device implementing the method.

Способ состоит в том, что измер ют текущее фазное напр жение U и фактический полный ток статора обмотки I, который разлагают на текущие активную (совпадающую по фазе с на- пр же}1ием U) Ij и реактивную „ составл ющие , последнюю увеличивают и суммируют с фактической активной состав.л ющей. В зависимости от за- гручки генераторп фактический ток статор I может быть различным, различной может Df-iTb и его активна со- станл лч1и1 , например I,. Сумма фактической активной и моделируемой реактивной составл ющих вл етс моделируемым полным током статора, ве- которого сравнивают с допус- гиммм значением по услови м обмотки статора. При достижении моделируемым током статора допустимого значени он равен вектору I , реактивна составл юща которого 1 (при активной ip) вл етс допустимым реактивным током по услови м обмотки статора. Однако величина последнего IP не может однозначно считатьс располагаемым реактивным током In,The method consists in measuring the current phase voltage U and the actual total stator current of the winding I, which is decomposed into the current active (coincident in phase with the voltage of U) Ij and the reactive components, the latter is increased and summed with the actual active constituent. Depending on the load of the generator, the actual current of the stator I may be different, the Df-iTb may be different and its active state will be h1, 1, for example I ,. The sum of the actual active and simulated reactive components is the simulated total stator current, which is compared with the admissible value according to the stator winding conditions. When the simulated stator current reaches an acceptable value, it is equal to vector I, the reactive component of which 1 (with active ip) is the permissible reactive current according to the stator winding conditions. However, the magnitude of the latter IP cannot be unambiguously considered as the available reactive current In,

yi yi

равно как и вектор тока I не может быть назван располагаемым полным током I машины, так как их величины определень только из одного услови - допустимого тока статора - в то врем как они обусловлены также допустимой величиной тока ротора. Оба услови выражаютс в виде совместного непревышени полным моделируемым током статора допустимого значени дл статорргой обмотки и моделируемым током ротора, соответствующим определенному полному току статора и реактивному току машины, допусти- мой величины дл роторной обмотки. Конкретно эти услови распадаютс на два совместных предельных соотношени , когда моделируемый ток статора равен допустимой величине, а мо0 делируемый ток ротора не превышает своей допустимой величины и наоборот. В обоих случа х реактивный ток машины вл етс располагаемым, причем в первом случае он получен из ус5 лови допустимого тока статорной обмотки , а условие роторной обмотки его не ограничивает. Во втором случае реактивный ток получен из услови допустимого тока роторной обмот0 ки, при этом условие статорной обмотки его также не ограничивает. Второй случай при фактическом активном токе Ij отражен на векторной диаграм5as well as the vector of current I cannot be called the available total current I of the machine, since their values are determined only from one condition — the allowable stator current — while they are also determined by the allowable value of the rotor current. Both conditions are expressed as the joint failure to exceed the total simulated stator current permissible value for the stator winding and the simulated rotor current corresponding to the determined total stator current and the reactive current of the machine, the permissible value for the rotor winding. Specifically, these conditions fall into two joint limiting ratios, when the simulated stator current is equal to the permissible value, and the modulated rotor current does not exceed its permissible value and vice versa. In both cases, the reactive current of the machine is disposable, and in the first case it is obtained from the condition of the permissible current of the stator winding, and the rotor winding condition does not limit it. In the second case, the reactive current is obtained from the condition of the permissible current of the rotor winding, while the stator winding condition also does not limit it. The second case with the actual active current Ij is reflected in the vector diagram5

00

5five

Мб располагаемых реактивного I, MB of disposable reactive I,

р и полного I токов, равных векторам соответственно 1рР и I , у которых верхний индекс Эр свидетельствует о равенстве тока ротора допустимой величине.p and full I of currents equal to the vectors, respectively, 1PP and I, in which the superscript Er indicates the equality of the rotor current to the allowable value.

0 Достижени указанных двух предельных соотношений добиваютс через различные промежуточные соотношени дл моделируемых токов статора и ротора относительно своих допустимых0 Achievements of these two limiting ratios are achieved through various intermediate ratios for simulated stator and rotor currents relative to their allowable

5 значений, среди которых выдел ют5 values among which are distinguished

аналогично двум предельным два соотношени , в которых как и в предельных имеет место равенство одного из моделируемых токов своему допустимо0 му значению, в то врем другой моделируемый ток превышает свою допустимую величину. Один такой случай при фактическом активном токе представлен на векторной диаграмме, аSimilarly to two limiting two relations, in which, as in the limiting one of the simulated currents is equal to its permissible value, while the other simulated current exceeds its permissible value. One such case with the actual active current is represented in the vector diagram, and

5 именно, когда имеет место равенство величины полного моделируемого тока статора его допустимому значению однако моделируемый ток ротора превышает свое допустимое значение.Это отражено в обозначении верхнего индекса моделируемого реактивного тока I , в котором 9с означает выполнение равенства величины полного тока статора допустимому значению, а штрих - промежуточное соотношение или невыполнение услови непревыше- ни током ротора допустимой величины.5 precisely when the value of the total simulated stator current is equal to its allowable value, however, the simulated rotor current exceeds its allowable value. This is reflected in the designation of the superscript of the simulated reactive current I, in which 9c means that the total stator current is equal to the allowable value, and the prime - intermediate ratio or failure to comply with the condition that the rotor current does not exceed the allowable value.

Необходимость выполнени услови непревышени током ротора допустимойThe need to fulfill the condition that the rotor current does not exceed the allowable

величины требует непрерывного его вычислени при изменении реактивного тока машины. Делают это путем выполнени последовательности операций .the value requires its continuous calculation when changing the reactive current of the machine. This is done by performing a sequence of operations.

Рассмотрим эти операции на примерах трех разных режимов генератора , имеющих место при моделировании располагаемого реактивного тока: в одном из исходных режимов, характеризующемс полным током статора I, в одном из промежуточных режимов, когда ток статора равен допустимому значению, но ток ротора превышает допустимую величину, т.е. в режиме. с полным током статора I , в одном из предельных режимов, при котором достигнут располагаемый реактивный ток по условию равенства тока ротора допустимому значению, а ток статора при этом не превышает допустимой величины, т.е. в режиме с полным током статороной обмотки I .Consider these operations with examples of three different generator modes occurring in the simulation of available reactive current: in one of the initial modes, characterized by the full stator current I, in one of the intermediate modes, when the stator current is equal to the allowable value, but the rotor current exceeds the allowable value, those. in mode. with the full stator current I, in one of the limiting modes, at which the available reactive current is reached according to the condition that the rotor current is equal to the allowable value, and the stator current does not exceed the allowable value, i.e. in the full current mode stator winding I.

Указанную последовательность начинают с определени падени напр жени на активном Гд и индуктивном сопротивлении рассе ни jx(5 от протекани полного тока статора. Величина активного сопротивлени статор ной обмотки ничтожно мала, пoэтo fy е пренебрегают, принима г . 0. Тогд падение напр жени дл исходного, промежуточного и предельного режимо равно jxol, jxci , JKOf. CyNiMHpo- вание их с текущим напр жением U дч ет внутреннюю ЭДС дл каждого из расматриваемых режимов соответственноThis sequence begins with the determination of the voltage drop across the active Gd and the inductive scattering resistance jx (5 from the flow of the full stator current. The active resistance value of the stator winding is negligible, therefore it is neglected, taking d. 0. Then the voltage drop for the original , intermediate and limit modes are equal to jxol, jxci, JKOf. CyNiMHpovanie them with the current voltage U dcet internal emf for each of the considered modes

:Э : Uh

Е; и + jxGI;E; and + jxGI;

Е:E:

- и + - and +

П п Е; и + .P P E; and +.

По величине внутренней ЭДС Е; , с помощью XXX (зависимостиThe largest internal emf E; using XXX (dependencies

ЕE

напр жени холостого хода или внутренней ЭДС при нагруз:;е генератора от тока ротора) определ ю ток намагничивани машины, приведенный к об- могке ротора дл исходного . , промежуточного 1 току ротора I. ло координат XXX и точки (1 , Е; ) дл исходного. (1 , Е . ) дл промежуточного , (1, , Е) дл предельного режима провод т пр мые или нагрузочные характеристики соответственно без обозначени , 9i и Эр , наи предельного по режимов. Через начаvoltage of idling or internal emf under load:; e generator from the rotor current) determine the magnetizing current of the machine, reduced to the load of the rotor for the initial one. , intermediate 1 to the rotor current I. coordinates XXX and points (1, E;) for the original. (1, E.) for the intermediate, (1,, Е) for the limit mode, direct or load characteristics, respectively, without designation, 9i and Ayr, the maximum limit for the modes, are carried out. Through the beginning

клон которых определ ет режим магнитной системы генератора, степеньthe clone of which determines the mode of the magnetic system of the generator, the degree

ее насыщени . По известному сопрос с тивлению взаимоиндукции -jits saturation. According to the famous interrogation with mutual induction -j

- X Q- и синхронному реактансу Xj , соответствующим точке XXX (1г ,Е- - X Q- and synchronous reactance Xj, corresponding to the point XXX (1g, E-

,, XV , ч„ ID ,, XV, h „ID

и 1;, в которой внутренн ЗДС равна номинальному или единичному значению в относительных единицах напр жени , а ток намагничивани ротора - току ротора при холостом ходе генератора, и кратности отличи тока намаг ничивани соответствующего режима от тока холостого хода наход т сопротивление взаимоиндукции машины в данном режиме: and 1; in which the internal VDS is equal to the nominal or unit value in relative voltage units, and the rotor magnetizing current — to the rotor current when the generator is idling, and the magnitude of the difference between the magnetization current of the corresponding mode and the no-load current are found by the machine’s mutual inductance mode:

2020

adad

X X

adad

2525

adad

Определ ют падение напр жени от протекани моделируемого тока статора по сопротивлению взаимоиндукции соответственно в исходном, промежуточном и предельном режимах: jx ,1, т 9i п ,п ,odThe voltage drop from the flow of the simulated stator current is determined by the mutual induction resistance in the source, intermediate and limit modes, respectively: jx, 1, m 9i n, n, od

JX jl , тх. I . Данное падение наС| оО ОJX jl, tx. I. This fall on us | Ltd

пр жени суммируют с внутренней ЭДС в каждом из режимов, в результате получают ЭДС поперечной осиyarns are summed up with the internal emf in each of the modes, resulting in an emf of the transverse axis

Е; Э( л1 . 1 Э| E; E (l1. 1 e |

Е E

+ JX Л - ad+ JX L - ad

Е. ЕHER

JXJx

По модулю ЭДС поперечной оси в каждом из режимов Е,, EQ , Е с помощью нагрузочной характеристики соответствующего режима: без обозначени , 9| , 9р определ ют ток ротора l в исходном, 1 в промежуточном и l| предельном режимах. Последние могут быть найдены также по формулам:Modulo the EMF of the transverse axis in each of modes E, EQ, E with the help of the load characteristic of the corresponding mode: no designation, 9 | , 9p determine the rotor current l in the source, 1 in the intermediate and l | limit modes. The latter can also be found by the formulas:

5five

h h

io Еio E

EIEI

I. I.

I I

jLjL

El El

ПP

Еа.Ea.

io Еio E

Полученный ток ротора находитс в однозначной, однако нелинейной и не вной зависимости от моделируемых реактивного и полного тока статора, фактического активного тока и напр жени статорной обмотки. Использование в предложенном способе операции определени тока ротора по нагрузочной Характеристике обеспечивает простоту и точность. Наклон пр мой нагрузочной характеристики однозначно св зан с характеристикой холостого хода, а следовательно, с текущим режимом генератора. Это позвол ет с помощью линейных операций учесть изменение сопротивлени взаимоиндукции вследствие насыщени магнитной системы и простым и однотипным - с операци ми определени внутренней ЭД и тока намагничивани - путем обеспечить получение тока ротора. Ток намагничивани наход т в последовательности: определ ют падение напр жени от полного тока статора на активном сопротивлении и сопротивлении рассе ни статорной обмотки, это падение напр жени суммируют с текущим напр жением, что дает внутреннюю ЭДС, по величине которой с помощью XXX получают ток намагничивани . Ток ротора в предложенном способе после учета изменени сопротивлени взаимоиндукции из-за насьпцени магнитной системы получают в аналогичной последовательности: определ ют падение напр жени от полного тока статора на сопротивлении взаимоиндукции,это падение суммируют с внутренней ЭДС,The resulting rotor current is in an unambiguous, however, non-linear and indirect dependence on the reactive and total stator current, the actual active current and the stator winding being modeled. The use in the proposed method of the operation of determining the rotor current according to the load characteristic ensures simplicity and accuracy. The slope of the forward load characteristic is unambiguously related to the idling characteristic and, therefore, to the current generator mode. This allows using linear operations to take into account changes in the mutual induction resistance due to saturation of the magnetic system and simple and of the same type — with the operations of determining the internal ED and magnetizing current — by ensuring that the rotor current is obtained. The magnetizing current is in the sequence: the voltage drop from the total stator current on the active and dissipation resistance of the stator winding is determined, this voltage drop is summed with the current voltage, which gives the internal emf, the magnitude of which with the help of XXX gets the magnetizing current . The rotor current in the proposed method, after taking into account the change in the mutual induction resistance due to our magnetic system, is obtained in a similar sequence: the voltage drop from the total stator current on the mutual induction resistance is determined, this drop is summed with the internal emf,

что дает ЭДС поперечной оси, по величине которой с помощью нагрузочной характеристики наход т ток ротора. Все операции по определению тока в роторе вл ютс линейными.which gives the EMF of the transverse axis, according to the magnitude of which the rotor current is found using the load characteristic. All operations to determine the current in the rotor are linear.

Способ дозировани величины реактивной составл ющей тока статора с последующим сравнением величин полного тока статора и ротора с допустимыми величинами вл етс рационально последовательностью операций. Изменение реактивного тока при текущих активном токе и напр жении исход из условий непревышени токами статора и ротора допустимых значений, должно производитьс в сторону увеличени , если полный ток статора и ток ротора совместно меньще допустимых величин и это увеличение прекращаетс при достижении хот бы одним из этих то0The method of dosing the magnitude of the reactive component of the stator current followed by comparing the magnitudes of the total current of the stator and the rotor with the permissible values is a rational sequence of operations. The variation of the reactive current at the current active current and voltage based on the conditions that the stator and rotor currents do not exceed the permissible values should be increased upward if the total stator current and the rotor current are less than the permissible values and this increase stops when one of these currents reaches 0

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

ков допустимого значени .Если хот бы один из токов превыщает свое допустимое значение, то моделируемый реактивный ток измен етс в противоположную сторону, т.е. уменьщаетс , пока по одному из токов не будет достигнуто равенство с допустимой величиной , а по другому непревышение допустимого значени .permissible value. If at least one of the currents exceeds its permissible value, then the reactive current being modeled is changed in the opposite direction, i.e. decreases until one of the currents reaches equality with the permissible value, and the other does not exceed the permissible value.

Способ характеризуетс простотой, линейностью и однотипностью операций, что обусловливает повьппение точности моделировани располагаемого реактивного тока.The method is characterized by simplicity, linearity and uniformity of operations, which makes it more accurate to model the available reactive current.

Устройство (фиг,2) содержит трансформатор 1 напр жени , трансформатор 2 тока, преобразователь 3 синусоидального тока в синусоидальное напр жение , преобразователь 4 синусоидального напр жени в синусоидальное напр жение, сдвинутое на 90, преобразователи 5 и 6 синусоидального сигнала в синусоидальное напр жение, преобразователь 7 синусоидального напр жени в ортогональные компоненты , суммирующие 8-10 и управл емые 11-13 усилители, блок 14 умножени , блок 15 нелинейности, блоки 16-20 сравнени , запоминаю1цие элементы 21-23, фазочувствительные выпр мители 24 и 25, выпр мители 26-30, фильтры 31-37 нижних частот, источники 38-41 заданного сигнала, компаратор 42, таймерное устройство 43, компаратор 44, управл ющие соответственно ключами 45, 46, 47-54, 55, 56. The device (FIG. 2) contains a voltage transformer 1, a current transformer 2, a sinusoidal current converter into sinusoidal voltage, a sinusoidal voltage converter 4 into sinusoidal voltage shifted by 90, a sinusoidal voltage converter 5 and 6 into sinusoidal voltage, converter of sinusoidal voltage 7 into orthogonal components, summing 8-10 and controlled 11-13 amplifiers, multiplication unit 14, nonlinearity unit 15, comparison units 16-20, storing the elements 21-23, phase-sensitive rectifiers drivers 24 and 25, rectifiers 26–30, low pass filters 31–37, sources 38–41 of a given signal, comparator 42, timer device 43, comparator 44, controlling keys 45, 46, 47–54, 55, 56, respectively .

На входы трансформатора 1 напр жени и трансформатора 2 тока поданы соответственно первичные фазное напр жение и ток статорной обмотки синхронной машины. Выходы этих трансформаторов , на зажимах которых имеют место соответственно вторичное фазное напр жение U и ток статорной обмотки I, соединены с различными блоками схемы фиг.2: выход трансформатора напр жени - с одним из входов фазочувствительного выпр мител 24 (ФВ1), суммирующего усилител 9 (СУ2), а также через выпр митель 27 (В2) и фильтр 34 нижних частот (Ф4) - с одним из входов блока 14 умножени (МУ); выход трансформатора тока через преобразователь 3 - с другим входом фазочувствительного выпр мител 24 (ФВ1), одним входом фазочувствительного выпр мител 25 (ФВ2) и преобразовател ортогональ713The inputs of the voltage transformer 1 and the current transformer 2 are supplied respectively with the primary phase voltage and the stator winding current of the synchronous machine. The outputs of these transformers, at the terminals of which the secondary phase voltage U and the stator winding current I take place, are connected to various blocks of the circuit of Fig. 2: the output of the voltage transformer is connected to one of the inputs of the phase-sensitive rectifier 24 (PV1), summing amplifier 9 (SU2), as well as through the rectifier 27 (B2) and low-pass filter 34 (F4) - with one of the inputs of the multiplication unit 14 (MU); output of current transformer through converter 3 - with another input of phase-sensitive rectifier 24 (FV1), one input of phase-sensitive rectifier 25 (FV2) and converter orthogonal 713

ных составл ющих 7 (ПОС). Выходы фа- зочувствительных выпр мителей 24 (ФВ1) и 25 (ФВ2) черет фильтры 31 нижних частот (ф1) и 32 (Ф2) присоединены к входам блока 16 сравнени (БС1), выход которог о подключен к второму (управл ющему) входу преобразовател ортогональных составл ющих 7 (ПОС). Один выход последнего со- единен соответственно с одним из входов суммирующего усилител 8 (СУ1) и через ключ 49 с другим входом фазо- чувствительного выпр мител 25 (ФВ2) другой выход - с одним из входов уп- равл емого усилител 11 (УУ1). Выход управл емого усилител 11 подключен к другому входу суммирующего усилител 8 (СУ1), через преобразователь 4 (ПС1) и ключ 46 - к другому входу фаэочувствительного выпр мител 25 (ФВ2), через выпр митель 26 (В1), фильтр 33 (ФЗ) - к другому входу блока 14 умножени (ГУ) и одному из входов компаратора 42 (К1), дру гой вход которого соединен с источником 38 заданного сигнала (ОС). Выход суммирующего усилител 8 (СУ1) подключен через преобразователь 6 (ПСЗ) к другому входу суммирующего усилител 9 (СУ2), через преобразова тел ь 5 (ПС2) и ключ 47 - к функциональному входу управл емого усилител 12 (УУ2), через выпр митель 28 (ВЗ) и фильтр 35 (Ф5) - к одному из входов блока 17 сравнени (БС2),дру- гой вход которого соединен с источником 41 заданного сигнала (ДС), а выход - с одним из входов компаратора 44 (К2) и через ключ 56, управл - емый этим компаратором, - с другим (управл ющим) входом управл емого усилител 11 (УУ1). Выход суммирующего усилител 9 (СУ2) соединен с одним из входов суммирующего усилител 10 (СУЗ), а через выпр митель 29 (В4), фильтр 36 (Фб) - с входом блока 15 нелинейности (БН) и дополнительно через ключ 48 - с входом управл емого усилител 13 (УУЗ), который через ключ 49, фильтр 37 (Ф7), выпр митель 30 (В5) подключен к выходу суммирующего усршител 10 (СУЗ) Другой вход последнего через ключ7 components (PIC). The outputs of the phase-sensitive rectifiers 24 (FV1) and 25 (FV2) draw low-pass filters 31 (F1) and 32 (F2) connected to the inputs of comparator 16 (BS1), the output of which is connected to the second (control) input of the converter orthogonal components 7 (PIC). One output of the latter is connected respectively to one of the inputs of summing amplifier 8 (CS1) and via switch 49 to the other input of phase-sensitive rectifier 25 (FV2), another output to one of the inputs of controlled amplifier 11 (UU1). The output of controlled amplifier 11 is connected to another input of summing amplifier 8 (SU1), through converter 4 (PS1) and switch 46 to another input of the photoelectric sensitive rectifier 25 (PV2), through rectifier 26 (B1), filter 33 (FZ) - to another input of multiplication unit 14 (PG) and one of the inputs of comparator 42 (K1), the other input of which is connected to the source 38 of a given signal (OS). The output of summing amplifier 8 (SU1) is connected via converter 6 (PSZ) to another input of summing amplifier 9 (SU2), via converter 5 (PS2) and switch 47 to the functional input of controlled amplifier 12 (UU2), through a rectifier 28 (VZ) and filter 35 (F5) - to one of the inputs of comparison unit 17 (BS2), the other input of which is connected to the source 41 of a given signal (DS), and the output to one of the comparator 44 inputs (K2) and through the key 56, controlled by this comparator, with another (controlling) input of the controlled amplifier 11 (UU1). The output of the summing amplifier 9 (SU2) is connected to one of the inputs of the summing amplifier 10 (CPS), and through the rectifier 29 (B4), the filter 36 (Fb) - to the input of the nonlinearity unit 15 (BN) and additionally through the key 48 - to the input controllable amplifier 13 (USU), which through key 49, filter 37 (F7), rectifier 30 (B5) is connected to the output of summing device 10 (CPS) Another input of the latter through the key

50присоединен к одному из входов блока 18 сравнени (БСЗ) и выходу управл емого усилител 12 (УУ2),функциональный вход которог о через ключ50 connected to one of the inputs of the comparison unit 18 (BSZ) and the output of the controlled amplifier 12 (UU2), the functional input of which is through the key

51соединен с выходом блока 15 нели51 connected to the output of block 15

fo 1 20 5 OQ .„ fo 1 20 5 OQ. „

5 five

5five

498498

нейности (БН) и одним из входов блока 19 сравнени (БС4), друго вход которого подключен к выходу управл емого усилител 13 (УУЗ) и другому и входов блока 20 сравнени (БС5), а выход через ключ 52, запоминающий элемент 21 (331) - к другому (управл ющему ) входу управл емог о усилител 13 (УУЗ). Другой вход Олока 20 сравнени (БС.5) присоединен к источнику 40 заданного сигнала (ДР), а выход через ключ 54 и запоминаю ций элемент 23 (ЗЭЗ) - к другому входу компаратора 44 (К2) и дополнительно через ключ 55 - к другому (управл ющему) входу управл емого усилител 11 (УУ1). Другой вход блока 18 сравнени (БСЗ) соединен с источником 39 заданного сигнала (ИХ), а выход через ключ 53 и запоми 1аю|ций элемент 22 (ЗЭ2) с управл ющим входом управл емого усилител 12 (УУ2). Выход блока 14 умножени (МУ) вл етс выходом сигнала моде1П1руемой располагаемой реактивной мощности.linearity (BN) and one of the inputs of the comparison unit 19 (BS4), the other input of which is connected to the output of the controlled amplifier 13 (UHF) and another and the inputs of the comparison unit 20 (BS5), and the output through the key 52, the storage element 21 (331 ) - to the other (control) input of the control amplifier 13 (SPD). The other input of Olok 20 Comparison (BS.5) is connected to the source 40 of a given signal (DR), and the output via key 54 and memory element 23 (SEZ) is connected to another input of comparator 44 (K2) and additionally via key 55 to another (control) the input of the controlled amplifier 11 (UU1). The other input of the comparator unit 18 (BSZ) is connected to the source 39 of a given signal (IH), and the output through the switch 53 and memorize the 1st | element 22 (ЗЭ2) with the control input of the controlled amplifier 12 (УУ2). The output of multiplication unit (MU) 14 is the output of a mode 1 P 1 signal of available reactive power.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Первичное напр жение и ток статор- ной обмотки синхронной машины подаютс на входы соответственно трансформатора 1 напр жени (ТН) и трансформатора 2 тока (ТТ). Вторичное напр жение и с выхода ТН использовано как входной синусоидальный сигнал дл р да блоков: в суммирующем усилителе 9 (СУ2) оно суммируетс с другим синусоидальным сигналом, в фазо- чувствительном выпр мителе 24 (ФВ1) оно использовано как пол ризующий (опорный) сигнал, с помощью выпр мител 27 (В2) и фильтра 34 нижних частот (Ф4) оно преобразуетс в сигнал посто нного тока U, который подаетс на один из входов множительного блока 14 (МУ). На другой вход этого блока через выпр митель 26 (В1) и фильтр 33 (ФЗ) поступает вырабатываемый устройством синусоидаль- V ныи располагаемый реактивный ток 1рThe primary voltage and the current of the stator winding of the synchronous machine are supplied to the inputs of the voltage transformer 1 (TH) and current transformer 2 (CT), respectively. The secondary voltage from the output of the voltage transformer is used as an input sinusoidal signal for a number of blocks: in summing amplifier 9 (SU2) it is added to another sinusoidal signal, in a phase-sensitive rectifier 24 (PV1) it is used as a polarizing (reference) signal With the help of rectifier 27 (B2) and low pass filter 34 (F4), it is converted into a DC signal U, which is fed to one of the inputs of the duplicating unit 14 (MU). The rectifier 26 (B1) and the filter 33 (FZ) are fed to the other input of this unit through a sinusoidal device producing a reactive current of 1p.

в виде сигнала посто нного тока „. На выходе блока 14 (ГУ) имеет местоin the form of a direct current signal ". The output of block 14 (PG) takes place

моделируема величина располагаемой.simulated value available.

п P

реактивной мощности Q UIp, Моделирование располагаемого реактивногоreactive power Q UIp, Modeling disposable reactive

п тока 1р вл етс основной функцией n 1p current is the main function

устройства. Реализаци этой функции осуществл етс через управ.ч емый усилитель 11 (УУ1), на функциональный вход KOTojioro подан реактивный ток рабочего режима (текущий или фактический реактивный ток) 1р, вьщел - емый из полного тока 1 этого режима. На управл ющий вход усилител 11 поступает управл ющее воздействие, измен юшее его коэффициент передачи Kji так, чтобы на его выходе отрабатывалс сигнал располагаемого реак- тивного тока In. Выделение реактивного тока рабочего режима 1р осущест- вл е-Гс преобразователем 7 ортогональных составл ющих (ПОС), на функциональный вход которого подано си- нусоида.чьное напр жение, равное пол- ноьгу юку статорной обмотки Г , которое формируетс на выходе преобразо- вате.ч 3 (ПТ) из вторичного тока трансформатора тока, поступаюшего на вход 3 (ПТ). На выходах преобразовател 7 (ПОС) формируютс ортогональные составл ющие сигнала I, которые не вл ютс активной и реактивной состар: ЯЮ цей тока 1, Такими они ста- ноп тс благодар функционированию контура регулировани на основе блока К) сравнени (БС1), воздействующего }ia управл ющий вход (соответствующий параметр схемы) преобразовате л 7 (ПОС) так, что ортогональные составл ющие перераспредел ютс ,стрем сь к активной и реактивной состав- л юш.им. Чтобы достигнуть этого, на входы блока сравнени поданы сигналы посто нного тока через фильтры 31 (Ф1) и 32 (Ф2), которые формируютс фазочуиствительными выпр мител ми 24 (ФВ1) и 25 (ФВ2) из полного синусо- идальн(л о фактического тока статорной обмотки I, поданного на одноименные (;х(-1ды этих вр)1пр мителей, пол ризующими сигналами которых служат фазное напр жение U и сигнал псев- доактинной соспавл ющей полного тока статора I, поданными на другие одноименные входы.Псевдоактивна составл юща также как и псевдореактивна возникают на выходах 7 (ПОС) в первый момент после изменени рабочего режима машины, когда еще контур регулировани не выработал управл ющее воздействие на ПОС. Псевдоактивна составл юща подаетс на вход фазо- чувствптельного выпр мител 25 (ФВ2) через ключ 45.devices. The implementation of this function is carried out through the controlled amplifier 11 (UU1), the reactive operating current (current or actual reactive current) 1p supplied from the total current 1 of this mode is fed to the functional input KOTojioro. The control input of the amplifier 11 receives a control action, changing its transmission coefficient Kji so that its output produces a signal of the available reactive current In. The separation of the reactive current of the operating mode 1p was realized by the e-Gs converter 7 orthogonal components (PIC), on the functional input of which a sinusoidal voltage was applied, equal to the full voltage of the stator winding G, which is formed at the output of the transducer .ch 3 (PT) from the secondary current of the current transformer supplied to the input 3 (PT). The orthogonal components of the signal I, which are not active and reactive, are formed at the outputs of the converter 7 (PIC): Current of current 1, which they stop due to the operation of the control loop based on the K) comparison (BS1) acting on} The ia control input (the corresponding circuit parameter) of the transducer is 7 (PIC) so that the orthogonal components are redistributed, tending to the active and reactive component Yush.im. In order to achieve this, the DC input signals are fed DC signals through filters 31 (Ф1) and 32 (Ф2), which are formed by phase-sensitive rectifiers 24 (ФВ1) and 25 (ФВ2) from a full sine-wave (l o actual current stator winding I, applied to the same name (; x (–1dy of these times) 1g directors, the polarizing signals of which are the phase voltage U and the signal of the pseudo-actin sporating stator total current I, applied to other like inputs. Pseudo-active component also as pseudo-reactive arise on outputs 7 (software C) at the first moment after changing the operating mode of the machine, when the control circuit has not yet developed a controlling effect on the PIC. The pseudo-active component is fed to the input of the phase-sensitive rectifier 25 (PV2) via switch 45.

Таким образом, на выходах фазо- чунстБительных выпр мителей 24 и 25 и входах блока 16 сравнени (БС1)Thus, at the outputs of phase-rectifier rectifiers 24 and 25 and the inputs of the comparison unit 16 (BS1)

, Q «с 20 25 зо , Q "from 20 to 25

164910164910

будут сигналы соответственно Icos Cf и IcosCfi , где Cf и ср, - углы между током i и соответственно напр жением и и псевдоактивной составл ющей тока I. В результате на выходе блока сравнени образуетс рассогласование IcosCf - IcosCf, , которое воздействует на управл кщий вход преобразовател 7 (ПОС), перераспредел ортогональные составл ющие на его выходах. Это приводит к тому, что угол Cfi приближаетс к Cf , а величина псевдоактивной составл ющей Icos Cfi - к величине активной Icosif. Рассогласование при этом стремитс к нулю. Благодар непрерывности такого процесса на выходах преобразовател 7 (ПОС) непрерывно отслеживаютс активна Ij и реактивна In составл ющие полного тока статора.There will be signals, respectively, Icos Cf and IcosCfi, where Cf and cf are the angles between current i and voltage, respectively, and the pseudo-active component of current I. As a result, the output of the comparison unit produces a mismatch IcosCf - IcosCf, which acts on the control input of the converter 7 (PIC), the redistribution orthogonal components at its outputs. This leads to the fact that the angle Cfi approaches Cf, and the magnitude of the pseudo-active component Icos Cfi approaches the magnitude of the active Icosif. The mismatch in this case tends to zero. Due to the continuity of such a process, the outputs Ij of the converter 7 (PIC) continuously monitor the active Ij and the reactive In components of the total stator current.

Предусмотренные в схеме преобразователь 4 (П01), компаратор 42 (К1), управл ющий ключами 45, 46 и источ- ник 38 заданного сигнала (ОС) выполн ют вспомогательную функцию, а именно , когда активна составл юща тока I незначительна. Псевдоактивна составл юща при этом, поступающа через ключ 45 на вход фазочувствитель- ного выпр мител 25 (ФВ2), вследствие регулирующего воздействи на преобразователь 7 (ПОС) также становитс незначительной, что обусловливает некачественную пол ризацию фазочувстви- тельного выпр мител 25 (ФВ2). Чтобы это устранить компаратор 42 (К1) размыкает ключ 45 и замыкает ключ 46. В результате на вход 25 (ФВ2) подаетс с преобразовател 4 (ПС1) сигнал достаточной величины и с фазой псевдоактивной составл ющей. Это обеспечено с помощью преобразовател 4 (ПС1), имеющего коэффициент передачи j,, вследствие чего моделируема реактивна (псевдореактивна ) составл юща 1р, подаваема на вход 4 (ПС1),поворачиваетс на его выходе на 90 и совпадает по фазе с активной (псевдоактивной) составл ющей на выходе 7 (ПОС). Компаратор 41 (К1) сравнивает величину располагаемой реактивной составл ющей „, поступающей с выхода фильтра 33 (ФЗ), и заданную величину, выдаваемую источником 38 заданного сигнала (ОС). При превыщении величиной „ заданного сигнала компаратор переключает ключи 45 и 46 в положение, противоположное показанному на схеме фиг.1.The converter 4 (A01) provided in the circuit, the comparator 42 (K1) controlling the keys 45, 46 and the source 38 of the predetermined signal (OC) perform an auxiliary function, namely, when the active component of the current I is insignificant. The pseudo-active component, which comes through the key 45 to the input of the phase-sensitive rectifier 25 (PV2), due to the regulating effect on the converter 7 (PIC) also becomes insignificant, which leads to poor-quality polarization of the phase-sensitive rectifier 25 (PV2). In order to eliminate this, the comparator 42 (K1) opens the key 45 and closes the key 46. As a result, an input signal of sufficient magnitude and with the phase of the pseudo-active component is supplied to the input 25 (PV2). This is provided by the converter 4 (PS1), having a transfer coefficient j, as a result of which the simulated reactive (pseudoreactive) component 1p, fed to input 4 (PS1), is turned at its output by 90 and coincides in phase with the active (pseudoactive) component output 7 (PIC). The comparator 41 (K1) compares the value of the available reactive component, "coming from the output of the filter 33 (FZ), and the set value outputted by the source 38 of a given signal (OS). When the value of the specified signal is exceeded, the comparator switches the keys 45 and 46 to the opposite position shown in the diagram of FIG.

Функционирование остальной части схемы фиг.2 состоит в обеспеченииThe function of the rest of the circuit of FIG. 2 is to provide

управл ющего воздействи на управл ющий вход управл емого усилител 11 (УУ1) так, чтобы из поступающего на функциональный вход этого усилител реактивной составл ющей 1р фактического полного тока статорной обмотки I иметь на выходе сигнал моде Ithe control action on the control input of the control amplifier 11 (UU1) so that from the input to the functional input of this amplifier the reactive component 1p of the actual total current of the stator winding I will output the signal of mode I

лируемого реактивного тока 1р, стрем щегос к располагаемому реактивно п му току IP по услови м допустимыхreactive current, 1p, rushing towards the disposable reactive current, IP, according to the permissible conditions

токов либо статора 1р , либо ротора IP IP . Можно выделить две группы блоков и контуров схемы, реализующих соответственно управл ющее воздействие: по условию допустимого тока статора (выпр митель 28 (ВЗ), фильтр 35 (Ф5), блок 17 сравнени (БС2), источник 41 заданного сигнала (ДС), компаратор 44 (К2),управл ющий ключом 56) и контур регулировани на основе блока 20 сравнени (БС5) по условию допустимого тока ротора (все остальные блоки, элементы , контуры, обведенные штрихпунктир- ной линией). Суммирующий усилитель 8 (СУ1) вл етс общим необходимым блоком дл функционировани блоков и контуров ПС условию допустимого тока как статора, так и ротора. Этот усилитель суммирует фактический активный Ig с выхода блока 7 (ПОС) и моделируемый реактивный 1р токи с выхода управл емого усилител 11 (УУ1). В результате на его выходе моделируетс полный ток статора I currents of either the stator 1p or the rotor IP IP. Two groups of blocks and circuits of the circuit can be distinguished, which implement respectively the control action: according to the condition of the permissible stator current (rectifier 28 (VZ), filter 35 (F5), unit 17 of comparison (BS2), source 41 of the specified signal (DS), comparator 44 (K2), which controls the key 56) and the control loop based on comparison unit 20 (BS5) according to the condition of the permissible rotor current (all other blocks, elements, circuits circled by a dash-dotted line). The summing amplifier 8 (SU1) is a common necessary unit for the operation of the PS units and circuits to the condition of the permissible current of both the stator and the rotor. This amplifier summarizes the actual active Ig from the output of block 7 (PIC) and the simulated reactive 1p currents from the output of controlled amplifier 11 (U1). As a result, the total stator current I is simulated at its output.

+ I+ I

р, который отрабатываетс p that is worked out

контурами по условию допустимых токов статора и ротора путем изменени тока IP в направлений доведени егоcontours according to the condition of permissible currents of the stator and rotor by changing the current IP in the direction of bringing it

тt

Д° IPКонтур моделировани 1. по условию допустимого тока статора, т.е. 1р Ip состоит из объекта регулировани - управл емого усилител 11 (УУ1), регул тора - блока 17 сравнени (БС2), сумматора 8 (СУ1), выпр мител 28 (ВЗ), фильтра 35 (Ф5), компаратора 44 (К2), управл ющего ключами 56, 55,источника 41 заданного сигнала (ДС). Полный синусоидальный ток I с выхода 8 (СУ1), пройд выпр митель 28 (ВЗ) и фильтр 35 (Ф5), преобразуетс на одном из входов блока 17 сравнени (БС2) в сигнал по0D ° IP simulation circuit 1. according to the condition of the permissible stator current, i.e. 1p Ip consists of a control object - a controlled amplifier 11 (UU1), a controller - a comparison block 17 (BS2), an adder 8 (SU1), a rectifier 28 (OI), a filter 35 (F5), a comparator 44 (K2), control key 56, 55, the source 41 of a given signal (DS). The full sinusoidal current I from output 8 (SU1), pass rectifier 28 (VZ) and filter 35 (F5), is converted at one of the inputs of comparator 17 (BS2) into a 0 signal

00

сто нного тока I . На,другой вход блока сравнени подаетс сигнал посто нного тока с источника 41 заданного сигнала (7IC), равный по еличи- не I . Таким образом, на выходе блока сравнени образуетс рассогласование I - I , которое поступает на один из входов компаратора 44 (К2), На другой вход этого компаратора приходит рассогласование между моделиЭstanding current i. On, the other input of the comparator unit is supplied with a DC signal from the source 41 of the specified signal (7IC), which is equal to the value of I. Thus, at the output of the comparison unit, a mismatch I - I is formed, which is fed to one of the inputs of the comparator 44 (K2). The mismatch between the model E comes to the other input of this comparator.

руемым полным I, и допустимым If токами ротора, т.е. 1 - I . Эти рассогласовани сравниваютс компаратором 44 (К2) и то, которое из них меньще по абсолютному значению подключаетс с помощью ключей 55 и 56 на управл ющий вход управл емого усилител 11 (УУ1). Если I - 1 - 1 - - 1 , то компаратор 44 переводит ключи 55 и 56 в положение, противоположное показанному на схеме фиг.2. Это обеспечивает подключение на управл ющий вход 11 (УУ1) рассогласовани full I, and permissible If by the rotor currents, i.e. 1 - I. These mismatches are compared by comparator 44 (K2) and which one of them is less in absolute value is connected with the help of switches 55 and 56 to the control input of controllable amplifier 11 (CU1). If I - 1 - 1 - - 1, then the comparator 44 switches the keys 55 and 56 to the opposite position shown in the diagram of FIG. 2. This provides a connection to the control input 11 (UU1) of the mismatch

25 I - I25 I - I

следовательно, отработ0therefore, work 0

5five

00

5five

00

5five

ку на выходе управл емого усилител 11 (УУ1) располагаемого реактивного тока по услови м допустимого токаKU at the output of the controlled amplifier 11 (UU1) of the disposable reactive current under the conditions of the permissible current

статора, т.е.stator, i.e.

- -

Эс РEs p

а на выходеand at the exit

суммирующего усилител 8 (СУ1) - полного тока статора, соответствующего названному располагаемому реактивному току, т.е. l I .summing amplifier 8 (SU1) is the total stator current corresponding to the said disposable reactive current, i.e. l i.

Оставщуюс часть схемы можно определить как обобщенный формирователь , вырабатывающий рассогласование I .J - ., который вместе с управл емым 11 (УУ1) и суммирующим 8 (СУ1) усилител ми, компаратором 44 (К2) и ключом 55 образуют обобщенный контур моделировани располагаемого реактивного тока по условию допустимого тока ротора, т.е. 1р I р .The remaining part of the circuit can be defined as a generalized driver that generates an I.J -. Mismatch, which, together with controlled 11 (UU1) and summing 8 (SU1) amplifiers, comparator 44 (K2) and key 55, form a generalized circuit for modeling the available reactive current by the condition of permissible rotor current, i.e. 1p I p.

Названный обобщенный формирователь можно подразделить на р д контуров , работающих в разделенном времени двух режимов, которые можно назвать соответственно режимом подготовки и режимом регулировани . Врем существовани и структуру блоков режимов определ ет таймерное устройство 43 (Т), которое управл ет ключами 47-54. В положении ключей, показанном на схеме фиг.2, имеет место режим подготовки, в противоположном положении - режим регулировани . Рассмотрим работу обобщенного преобразовател в режиме подготовки, назначением которого вл етс отработкаThe named generalized shaper can be divided into a series of contours operating in divided time of two modes, which can be called the preparation mode and the control mode, respectively. The time and structure of the mode blocks are determined by the timer device 43 (T), which controls the keys 47-54. In the position of the keys shown in the diagram of FIG. 2, a preparation mode takes place, in the opposite position an adjustment mode. Consider the operation of a generalized converter in the preparation mode, the purpose of which is to refine

двух отношений: тока намагничивани холостого хода к току намагничивани моделируемого режима , /lig и последнего тока к внутренней ЭДС 1г /Е. . Это цели служат соответст±0 two relations: the magnetizing current of idling to the magnetization current of the mode being modeled, / lig, and the last current to the internal emf 1g / E. . These targets serve ± 0.

венно два контура регулировани : контур обработки l j /If на основе управл емого усилител 12 (УУ2) и блока 18 сравнени (БСЗ) и контур отработки отношени l /Е; на основе управл емого усилител 13 (УУЗ) и блока 19 сравнени (БС4) .Two control circuits are envisioned: a processing loop l j / If based on a controlled amplifier 12 (UU2) and a comparison unit 18 (BSZ) and a test loop of the ratio l / E; on the basis of a controlled amplifier 13 (CCD) and a comparison unit 19 (BS4).

Дл функционировани контура отработки отношени . /. формируетс внутренн ЗДС;: на вход преобразовател 6 (ПСЗ) с выхода суммирующего усилител 8 (СУ1) поступает моделируемый синусоидальный полный ток статорной обмотки I , на выходе этого преоГ)рачог(агел образуетс сигнал (г + к, i ,который, суммиру сь с фаз1П)1м млпр женисм U на суммирующем усилителе 9 ( СУ2), на его выходе образует внутрень юк) ЭДС Е U - (г, + ixQ.) l . С.ииусоилальный сигнал внутренней ЭЛС, пройд через выпр - штелт- 29 (В4) и 36 (Ф6), преобразуетс в сигнал посто нного тока К., подаваемый на вход блока 15 не- .чинейпости (1И1). Па выходе блока не- 1ИНС1П1ОСТИ, моделирующего характери- v-.iiH.y xc -iocToi-Q хода машины, обра- сигнал TtiKa намагничивани I, , которьш через ключ 51 поступа 0For the operation of the ratio processing loop. /. internal VDS; is formed: a simulated sinusoidal total current of the stator winding I is fed to the input of the converter 6 (PSZ) from the output of summing amplifier 8 (SU1), and the output signal of this switch is (g + k, i, which, summing from phase 1P) 1 m mlnress the wedding of U on the summing amplifier 9 (SU2), at its output forms the internal transducer) EMF E U - (g, + ixQ.) l. The S. iusoilal signal of the internal ELS, having passed through the rectifier - 29 (V4) and 36 (Ф6), is converted into the DC signal K., fed to the input of the 15 non-blocking unit (1И1). Pa the output of the block of non-1INS1P1OSTI, which simulates the progress of the machine, is v-.iiH.y xc -iocToi-Q, the magnetizing signal I TtiKa I, which is accessed via access key 51 0

ст на функциональный вход управл емого усилител 12 (УУ2), а сигнал с выхода 12 (УУ2) I.{ подан на один из входов блока 18 сравнени (БСЗ). На другой вход этого блока сравнени поступает сигнал с источника 39 заданного сигнала (НХ), равный по ве- .личине току намаг ничивани холосто- I o хода I. . На выходе 18 (БСЗ) обstation to the functional input of the controlled amplifier 12 (UU2), and the signal from output 12 (UU2) I. {fed to one of the inputs of the comparison unit 18 (BSZ). The other input of this comparison unit receives a signal from the source 39 of a given signal (HX), which is equal in magnitude to the current of magnetization of the idle I o turn I. At exit 18 (BSZ) about

icic

разуетс рассогласование Imismatch is generated I

- I- I

«X"X

fo fo

которое через 53 и запоминающий элемент 22 (332) воздействует на управл ющий вход усилител 12 (УУ2), В результате образуетс контур ре- гулирюнани и.з блоков 12 (УУ2), 18 (БСЗ), 39 (НХ), ключа 53, запоминающего 22 (ЗЭ2), который отрабатывает рассогласование, устремл его к нулю, т.е. 1, - I, - О илиwhich through 53 and the storage element 22 (332) acts on the control input of the amplifier 12 (UU2), as a result, a contour is formed and from the blocks 12 (UU2), 18 (BSZ), 39 (HX), key 53, memory 22 (ЗЭ2), which works out the mismatch, directed it to zero, i.e. 1, - I, - O or

(If ДJ-O о(If dj-o o

1г Ij . Это обусловливает коэффи- 0 - о1d Ij. This determines the coefficient 0 - o

пиент передачи уирав. шемого усилител I, /i if /Ъ . Благодар transfer uirav. of the amplifier I, / i if / b. Thanks

ID - о 1о -о „„ /„,т запоминающему элементу 22 (332) отработанный ко )ффициент передачиID - о 1о -о „„ / “, t to storage element 22 (332) worked out ratio of transfer

00

сохран етс в течение режи о о persists for about

ма регулировани .ma regulation.

Контур отработки отношени I.f /Е использует сигналы внутренней ЗДСThe I.f / E ratio test loop uses internal PDS signals.

Е и соответствующего ей тока на 1E and the corresponding current for 1

магничивани I, , имеющих место наmagnetizing I, taking place on

входе и выходе блока 15 нелинейности (БН). Зтот контур образован следующими элементами и блоками: управл емым усилителем 13 (УУЗ), блоком 19 сравнени (БС4), ключом 52 и запоминающим элементом 21 (331). На функциональный вход управл емого усилител 13 (УУЗ) через ключ 48 подаетс сигнал Е; со входа блока нелинейности . На выходе этого усилител образуетс сигнал Е ; , который поступает на один из входов блока 19 сравнени (БС4). На другом входе этого блока дежурит сигнал тока намагничивани It . На выходе 19 (БС4)the input and output of the block 15 nonlinearity (BN). This circuit is formed by the following elements and blocks: a controllable amplifier 13 (UHM), a comparison unit 19 (BS4), a key 52 and a storage element 21 (331). To the functional input of the controlled amplifier 13 (CCD), through the switch 48, the signal E is supplied; from the input block nonlinearity. The output of this amplifier produces a signal E; which is fed to one of the inputs of the unit 19 of the comparison (BS4). At the other input of this block, the magnetizing current signal It is on duty. At exit 19 (BS4)

П(. P(.

образуетс рассогласование Е,a mismatch E is formed,

- I- I

5five

00

которое через ключ 52 и запоминающий элемент 21 (331) поступает на управ - л ющий вход усилител 13 (УУЗ). В результате имеет место контур регулировани , отрабатывающий рассогласование , устремл его к нулю, т.е. Е - I - 0. Благодар этому коэффициент передачи усилител 13 (УУЗ) ста1which through the key 52 and the storage element 21 (331) is fed to the control input of the amplifier 13 (SLM). As a result, an adjustment loop takes place, working off the mismatch, directed it to zero, i.e. E - I - 0. Due to this, the transmission ratio of the amplifier 13 (UUZ) st1

IIIIII

Е; lieE; lie

новитс равнымnew equal

ЕE

СогласноAccording to

5five

00

5five

00

5five

фиг.1 I, /Е; I Fig.1 I, / E; I

/Е 1/К/ Е 1 / К

i, гдеi, where

Кг - нелинейный коэффициент взаимо- 1IKg - nonlinear coefficient of mutual 1I

св зи ЗДС поперечной оси Ед, и тока ротора I, . Запоминающий элемент 21 (331) обеспечивает сохранение коэффициента Кг на усилителе 13 (УУЗ) в режиме регулировани .ZDS connection transverse axis Un, and the rotor current I,. The storage element 21 (331) ensures the preservation of the coefficient Kg on the amplifier 13 (CCD) in the control mode.

Режим и структура регулировани формируютс с помощью таймерного устройства 43 (Т), которое переводит ключи 47-54 в противоположное положение . В этом режиме сигнал моделируемого полного синусоидального тока статора I , проход преобра ова- тель 5 (IIC2) , на его выходе преоб- разуетс в напр жение jx , , которое через ключ 47 подаетс на функ- циональньй вход управл емого усилител 12 (УУ2), а на его выходе будет ;The mode and structure of the regulation is formed by the timer device 43 (T), which moves the keys 47-54 to the opposite position. In this mode, the signal of the simulated total sinusoidal current of the stator I, the passage of the converter 5 (IIC2), at its output is converted to the voltage jx, which through the switch 47 is fed to the function input of the controlled amplifier 12 (UU2) , and at its output will be;

сигнал JX , -т°JX signal, t °

Зтот сигналThis signal

fcfc

через ключ 50 поступает на один из входов суммирующего усилител 10 (СУЗ), на другой вход которого пода151381649through the key 50 enters one of the inputs of the summing amplifier 10 (CPS), the other input of which is supplied 151381649

внутренн ЭДС EI. Тогда на де этого усилител формируетс в поперечной оси Е.internal emf ei. Then, at the same time, this amplifier is formed in the transverse axis of E.

с к з о м р ю т с д т о с оc h o m p t r d m h

I I I I

Е, Е;HER;

,,

) II)

Сигнал ЭДС Е, пройд через выпр митель 30 (В5) и фильтр 37 (Ф7), преобразуетс в сигнал посто нного тока ЕЛ, который через ключ 48 подан на функциональный вход управл емого усилител 13 (УУЗ), На выходе этого усилител будет сигнал полноt ;The EMF signal E, passed through rectifier 30 (B5) and filter 37 (F7), is converted into a DC signal EL, which is fed through switch 48 to the function input of a controlled amplifier 13 (CCD). The output of this amplifier will be full ;

l Е f Е . l E f E.

го тока ротора, т.е.rotor current, i.e.

К,Ел. Этот сигнал подаетс на один Из входов блока 20 сравнени (БС5), K, El. This signal is applied to one of the inputs of the comparison unit 20 (BS5),

гЭGE

с на параметрах самих контуров и по казател х качества процесса регулировани , т.е. все процессы стабилизации и отслеживани в устройстве осуществл ютс одноконтурными системами регулировани , например контурами отслеживани активной составл ющей фактического тока статора, контурами отслеживани полного тока статора и полного тока ротора исход из допустимого тока статора и ротора , вспомогательными контурами в режиме подготовки по отслеживанию отношени токов намагничивани холостого хода и текущего режима машины, отношени последнего к внутренней ЭДС.c on the parameters of the circuits themselves and on the basis of the quality of the regulation process, i.e. All stabilization and tracking processes in the device are carried out by single-loop control systems, for example, active component tracking loops of the stator actual current, total stator current tracking and rotor total current tracking, based on the stator and rotor current allowance, auxiliary circuits in preparation mode for tracking the magnetization current idling and the current mode of the machine, the ratio of the latter to the internal emf.

Обеспечение в устройстве процеса на другой вход - сигнал I. с источ- 20 ° отслеживани и стабилизации по- ника 40 заданного сигнала (ДР). НаThe provision of a process to another input in the device is a signal I. from a source of 20 ° tracking and stabilization of the pitch 40 of a given signal (DR). On

средством одноконтурных систем регулировани позвол ет выбрать большие коэффициенты усилени регул торов (блоков сравнени ) и малые посто нные времени контуров, что снижает врем и повьшгает качество регулировани . Это важно дл реализации устройства , так как отслеживание тока ротора выполн етс в разделенном вре мени двух режимов - подготовки и непосредственно регулировани . Врем этих режимов задаетс таймерным устройством . При этом чем меньше времена регулировани в каждом из режимов , тем меньше могут быть заданыBy means of single-loop control systems, it is possible to choose large gain factors for the controllers (comparison units) and small constant time of the contours, which reduces the time and increases the quality of the control. This is important for the implementation of the device, since the tracking of the rotor current is performed in a split time of two modes — preparation and direct regulation. The time of these modes is set by the timer device. Moreover, the shorter the adjustment times in each of the modes, the less can be set

выходе блока сравнени -образуетс the output of the comparison block is generated

тt

рассогласованиеmismatch

h которое через ключ 54 и запоминающий элемент 23 (ЗЭЗ) поступает на один из входов компаратора (К2), который сравнивает рассогласование по току ротора 1| - 1 и току статора l - I , В режиме подготовки запоминающий элемент 23 (ЗЭЗ) хранит рассогласование 1 - - L, , которое совместно с рассогласованием l - I участвует в обработке коэффициента передачи управл емого усилител 11 (УУ1). Данна отработка ведетс до тех пор пока на выходе 11 (УУ1) не будет получен располагаемый реактивный ток 1р либоh which through the key 54 and the storage element 23 (SEZ) is fed to one of the inputs of the comparator (K2), which compares the mismatch on the rotor current 1 | - 1 and the stator current l - I, In preparation mode, the storage element 23 (SEZ) stores the error 1 - - L, which, together with the error l - I, participates in the processing of the transmission coefficient of the controlled amplifier 11 (UU1). This working out is carried out until the output reactive current 1p is obtained at the output 11 (U1).

по условию допустимого тока статора IP р либо по условию допустимого тока ротора 1р Ip . Первое имеIP In . Первое и 1 - 1 1 - ij иby the condition of the permissible stator current IP p or by the condition of the permissible rotor current 1p Ip. The first one is ip in. The first and 1 - 1 1 - ij and

ет место, если I - i° i, 17 и регулирование коэффициента передачи 11 (УУ1) ведетс чеоез ключ 56, а второе - приIt’s not a place, if I - i ° i, 17 and the transfer factor 11 (UU1) is controlled by a key 56, and the second - by

I 1I 1

чfhf

когдаwhen

регулирование коэффициента передачи осуществл етс через ключ 55, Благодар указанному пор дку процесс происходит устойчиво и без перерегулировани .the coefficient of transfer is controlled through the key 55. Due to the indicated order, the process is stable and without overshoot.

Таким образом, схема устройства представл ет собой многоконтурную систему автоматического регулировани , однако функционирование контуров происходит практически независимо друг от друга. Взаимосв зь контуров обусловлена только использованием в одних контурах регулировани выходных сигналов других контуров регулировани , что не сказывает1 6Thus, the device circuit is a multi-loop automatic control system, however, the operation of the circuits occurs almost independently of each other. The interconnection of the contours is due only to the use in one control loops of the output signals of the other control loops, which does not affect1 6

с на параметрах самих контуров и показател х качества процесса регулировани , т.е. все процессы стабилизации и отслеживани в устройстве осуществл ютс одноконтурными системами регулировани , например контурами отслеживани активной составл ющей фактического тока статора, контурами отслеживани полного тока статора и полного тока ротора исход из допустимого тока статора и ротора , вспомогательными контурами в режиме подготовки по отслеживанию отношени токов намагничивани холостого хода и текущего режима машины, отношени последнего к внутренней ЭДС.c on the parameters of the circuits themselves and the quality indicators of the regulation process, i.e. All stabilization and tracking processes in the device are carried out by single-loop control systems, for example, active component tracking loops of the stator actual current, total stator current tracking and rotor total current tracking, based on the stator and rotor current allowance, auxiliary circuits in preparation mode for tracking the magnetization current idling and the current mode of the machine, the ratio of the latter to the internal emf.

Обеспечение в устройстве процес0 ° отслеживани и стабилизации по- Ensuring the device has a process of tracking and stabilizing

5five

00

5five

средством одноконтурных систем регулировани позвол ет выбрать большие коэффициенты усилени регул торов (блоков сравнени ) и малые посто нные времени контуров, что снижает врем и повьшгает качество регулировани . Это важно дл реализации устройства , так как отслеживание тока ротора выполн етс в разделенном времени двух режимов - подготовки и непосредственно регулировани . Врем этих режимов задаетс таймерным устройством . При этом чем меньше времена регулировани в каждом из режимов , тем меньше могут быть заданыBy means of single-loop control systems, it is possible to choose large gain factors for the controllers (comparison units) and small constant time of the contours, which reduces the time and increases the quality of the control. This is important for the implementation of the device, since the tracking of the rotor current is performed in a divided time of two modes - preparation and regulation itself. The time of these modes is set by the timer device. Moreover, the shorter the adjustment times in each of the modes, the less can be set

00

времена пребывани в режимах подготовки и регулировани . Тем точнее и качественнее происходит отслеживание полного тока ротора, а следовательно , и моделирование располагаемых реактивного тока и мощности.residence times in preparation and regulation modes. The more accurate and qualitative is the tracking of the total rotor current, and hence the simulation of the available reactive current and power.

Моделирование располагаемого реактивного тока по условию допустимого тока статора путем разложени с фактического тока статорной обмотки на синусоидальные активную и реактивную составл ющие, увеличени и суммировани последней с активной составл ющей, исход из услови непревышени этой суммой допустимого тока статора позволило заменить процедуру двухмерного поиска располагаемой реактивной мощности, свойственную известному способу, процессом однонаправленного изменени величины реактивной составл ющей тока. В результате достигаетс величина располагаемого реактивного тока, котора умножаетс на фазное напр жение.Modeling the available reactive current according to the condition of the permissible stator current by decomposing the actual stator winding current into sinusoidal active and reactive components, increasing and summing the latter with the active component, based on the condition that this sum of the permissible stator current does not exceed, the two-dimensional search for the available reactive power can be replaced characteristic of the known method, the process of unidirectional change in the magnitude of the reactive component of the current. As a result, the value of the available reactive current, which is multiplied by the phase voltage, is achieved.

00

5five

17131713

чтобы получить располагаемую реактивную мощность.to get disposable reactive power.

Упрощение операцир достигаетс за счет использовани в процессе моделировани не мощностей, а соответствующих им токов, что исключает сложные мультипликативные преобразовани по переходам оттоков и напр жений к мощност м и наоборот.The simplification of the operative is achieved by using in the process of modeling not the powers, but the currents corresponding to them, which excludes complex multiplicative transformations by transitions of outflows and voltages to powers and vice versa.

Моделирование располагаемого реактивного тока по условию допустимого , тока ротора путем формировани полного тока ротора через ЭДС поперечной оси, благодар учету нелинейности магнитной системы в реактансах взаимоиндукц1П1 через отношение тока намагничивани холостого хода при номинальном напр жении к току намагничивани текущего режима, а в коэффициенте взаимосв зи между ЭДС поперечной оси и полным током ротора через отношетше тока намагничивани к соответствующей ему внутренней ЭДС, позг ол ет отказатьс от характеристики КЗ, используемой дл определени полного тока ротора .в известном сгюсобе, котора не может характеризовать рабочий режим нелинейной системы, какой вл етс синхронна машина. В результате точность моделиров 1 1и располагаемых реактивного тока и мощности повысилось .Modeling the available reactive current according to the condition of the permissible rotor current by forming the total rotor current through the EMF of the transverse axis, by taking into account the nonlinearity of the magnetic system in the mutual induction reactors through the ratio of the magnetizing current of the open circuit at rated voltage to the current current magnetized, and EMF of the transverse axis and the full rotor current through the ratio of the magnetizing current to the corresponding internal EMF, allows you to refuse the short-circuit characteristic used to determine the total rotor current in a known cursue that cannot characterize the operating mode of a nonlinear system, which is a synchronous machine. As a result, the accuracy of the simulators 1 1 and the available reactive current and power increased.

Построение и внедрение данного устройства, вл кицегос его основой, в операпивном диспетчерском управлении позвол ет исключить или сократить затраты времени квалифицированных специалистов на расчеты и моделирование располагаемой реактивной мощности.The construction and implementation of this device, the ownership of which is its basis, in the operational dispatching management allows eliminating or reducing the time spent by qualified specialists for the calculations and modeling of the available reactive power.

Claims

Invention Formula

Method of modeling the available reactive power of a turbo-generator of a torus by measuring phase voltage eg 1649

0

five

0

five

0

five

0

five

stator, forming an internal emf, determining with it and idling characteristics of the masking current, obtaining the actual active and simulated reactive current of the stator, different in that. that, in order to simplify and improve the accuracy, the stator current is measured, decomposed into actual active and reactive currents, the latter is increased to produce a simulated reactive current, by adding the simulated total stator current to the actual active current, the internal emf is determined as the sum of stator winding voltages and the voltage drop from the obtained simulated total stator current on the active resistance and stator winding dissipation resistance form the transverse axis EMF as the sum of The EMF and the voltage drop from the simulated total stator current on the mutual induction resistance multiplied by the ratio of the idling magnetizing current at the nominal generator voltage to the magnetizing current corresponding to the internal EMF, get the simulated rotor current by multiplying the magnetizing current corresponding to the internal EMF, on the ratio of the emf of the transverse axis to the internal emf, the simulated rotor current and the simulated total stator current are compared with the corresponding allowable values, and seemed simulated reactive current increase is carried out to achieve a complete or simulated stator current, rotor current or simulated allowable value, wherein the fixed value of the stator current simulated jet and multiplies it by the measured voltage of the stator voltage.

urgt

FI.1

p5

L

GO

t

5x.

3 / - 4 "

.

x ..

3

/ 7

3

cfJusZ