SU995250A2

SU995250A2 - Method of automatic regulating of synchronous generator excitation

Info

Publication number: SU995250A2
Application number: SU813294764A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Катунин; Вадим Григорьевич Любарский; Владимир Георгиевич Накрохин; Владимир Игоревич Филатов; Андрей Сергеевич Шелепов
Original assignee: Производственное Объединение "Уралэлектротяжмаш" Им.В.И.Ленина; Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Электроэнергетики
Priority date: 1981-05-29
Filing date: 1981-05-29
Publication date: 1983-02-07

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл автоматического управлени и регулировани возбуждени синхронных электрических машин, преимущественно турбогенераторов и гидрогенераторов.The invention relates to electrical engineering and can be used to automatically control and regulate the excitation of synchronous electric machines, mainly turbine generators and hydrogenerators.

По основному авт. св. № 301805 известен способ дл автоматического , регулировани возбуждени синхронных генератсфов с использованием в качестве стабилизирующих параметров отклонени и производных частоты, согласно которому сигналы от слонени и производных частоты нелинейно огрсшнчивают при их действии в сторону сниж ени возбуждени .According to the main author. St. No. 301805, a method is known for automatically controlling excitation of synchronous generators using deviation and frequency derivatives as stabilizing parameters, according to which the signals from the elephant and frequency derivatives are nonlinearly degraded when they act to reduce the excitation.

Известный способ позвол ет существенно уменьишть неблагопри тное вли ние сигналов отклонени и производной частоты на переходные процессы при возникновении дефицита мощности 13 приемной энергосистеме tilОднако при наиболее частых возмущени х в энергосистеме - коротких замыкани х на лини х электропередач зффектнвность стабшдазируюидах сигна лов с точки зрени демпфировани послеаварийных качаний оказываетс резг ко сниженной из-за ограничени ихThe known method makes it possible to significantly reduce the adverse effect of deviation signals and frequency derivatives on transient processes when a power deficit occurs in the 13 receiving power system til. swings is reduced due to the limitation of their

интенсивности в сторону снижени возбуждени .intensity downward excitation.

Цель изобретени - повьшение качества регулировани путем повышени эффективности демпфировани послеаварийных качаний в энергосистеме при коротких закыкани х на лини х энергопередач.The purpose of the invention is to increase the quality of regulation by increasing the efficiency of damping the post-emergency oscillations in the power system during short clipping on the power lines.

Поставленна цель достигаетс The goal is achieved

10 тем, что дополнительно задают уставку по величине текущего значени inanр жеви , измер ют величину текущего значени напр жени , сравнивают зту величину с заданной уставкой, и при 10 in that they additionally set the setpoint according to the value of the current value of the inan gage, measure the value of the current value of the voltage, compare this value with the specified setpoint, and

15 величине текущего значени напр жени , меньше напр жени уставки, производ т указанное ограничение отклонени частоты и производной частоты.15, the magnitude of the current value of the voltage, less than the voltage of the setpoint, produces the indicated limitation of the frequency deviation and the derived frequency.

На чертеже приведена .блок-схема The drawing shows. Block diagram

20 устройства, реализующего предлагаемый способ.20 device that implements the proposed method.

Блок 1 частоты имеет входы дл подключени к фазам переменного тока измер емого напр жени . Вы:сод бло25 ка 1 частота соедин етс с входом фильтра 2 посто нной составл ющей и входом блока 3 днфференцнровани , выходы которых образуют каналы изменени частоты д f производной Г Frequency unit 1 has inputs for connecting to the phases of the alternating current of the measured voltage. You: the block 1 frequency is connected to the input of the filter 2 of the constant component and the input of the block 3 differentiation, the outputs of which form the channels for changing the frequency d f of the derivative G

30 частоты, которые через согласующие резисторы 4 и 5 подключены к входам суг« матора б регул тора возбуждени . К выходу фильтра 2 посто нной составл кндей подключен нелинейный элемент 7, последовательно с которым включен ключевой элемент 8, а к выходу блока 3 дифференцировани подключен нелинейный элемент 9, соединенный последовательно с ключевым элементом 10, Управл ющие входы клю чевых элементов 8 и 10 подключены к выходу блока 11 формировани сигнала управлени , вход которого соединен с выходом блока 12 измерени отклонени величины текущего значени напр жени , вход которого под ключен к фазам переменного тока измер емого напр жени . ; Устройство работает следующим образом. ; В номинальном режиме работы напр жение на фазах переменного тока ген ратора равно заданному или близко к нему. При этом напр жение на выходе блока 12 измерени отклонени текущ го значени напр жени генератора от заданного не превьииает уровн срабатывани порогового элемента бл ка 11 формировани сигналов управле ни . Напр жение на выходе блока 11 формировани сигналов управлени ра но нулю, ключевые элементы 8 и 10 отключены и тем саь«м не преп тству ют прохождению напр жений с выхода фильтра 2 посто нной составл ющей и блока 3 д:тфференцировани через согласуюйще резисторы 4 и 5 на вход сумматора 6 регул тора возбужд 1ни . : В переходных режим 1Х, папример при отдаленном коротком замыкании в энергосистеме, происходит снижени частоты напр жени , что приводит к изменению напр жений.на выходах фил ра 2 йосто нной составл ющей и блока 3 дифференцировани , которые, поступа через согласующие резистор 4 и 5 на вход сумматора 6, вызывают по вление на вькоде сумматора б нап р жени , вызывающего снижение тока возбуждени генератора, что приводи к снижению напр жени на фазах пере менного тока. 7ак как отдаленные короткие замы кани , как правило, не привод т к значительному снижению частоты, то и напр жение генератора измен етс незначительно. При этом напр жение на выходе блока. 12 измерени отклонени величины текущего значени напр жени генератора от заданного не превьшает уровн срабатывани порогового элемента блока 11 форми ровани сигналов управлени . В результате напр жение на выходе блока 11 формировани сигналов управлени равно нулю, и ключевые элементы 8 и 10 отключены и тем самым не преп тствуют прохождению без искажени напр жений с выхода фильтра 2 посто нной состаззл ющей и дифференциатора 3 через сопротивлени 4 и 5 на вход сумматора 6 регул тора, возбуждени . Это способствует эффективному демпфированию качаний в энергосистеме в этих режимах. В переходных режимах, вызванных, например, .близкими короткими заьыкани ми в энергосистеме, происходит значительное снижение частоты напр жени , что приводит к значительному изменению напр жений на выходах фильтра 2 посто нной составл ющей и блока 3 дифференцировани , которые , поступа через со4ласуищие резисторы 4 и 5 на вход сумматора 6, вызывают значительное снижение возбуждени генератора, что может привести к значительному снижению напр жени генератора . При этом-напр жение на выходе блока 12 измерени отклонени величины текущего значени напр жени от заданного превышает уровень срабатывани порогового элемента блока 11 формировани сигналов управлени . В результате на его выходе по вл етс иготульс, под действием которого ключевые элементы 8 и 10 подключают нелинейные элементы 7 и 9, ограничивающие величины напр жений на выходах фильтра 2 . посто нной составл ющей и блока 3 дифференцировани , а следовательно, и напр жение на выходе сумматора б. При восстановлении . напр жени генератора ключевые элементы 8 и 10 отключаютс , и ограничение снимаетс .. Реализаци способа.позвол ет обеспечить , селективность действи ограничени при авари х различного типа, в частности при авари х, св занных с возникновением коротких эамь кан й в энергосистеме и последующими послеаварийными качани ми, не привод щими к посадкам напр жени генератора , при этом обеспечиваетс в течение длительных промежутков времени одинакова интенсивность действи сигналов отклонени и производной частоты как в сторону повышени , так и в сторону снижени возбуждени . Тем самым обеспечиваетс эффективное демпфирование послеавар((йных качаний. При авари х, св занных с возникновением дефицита мощности и снижением частоты в приемной системе, привод щим к глубоким посадкам напр жени генератора, устойчивость энергосистемы обеспечиваетс благодар ограничению величины сигналов отклонени и производной частоты при их действии в сторону снижени возбуждени . В конечном счете предлагаемый способ дл автоматического регулиро-,There are 30 frequencies that are connected via terminating resistors 4 and 5 to the inputs of the sug "mat b of the excitation regulator. A non-linear element 7 is connected to the output of the filter 2 constant component, in series with which key element 8 is connected, and a nonlinear element 9 connected in series with key element 10 is connected to the output of differentiation unit 3. the output of the control signal generating unit 11, the input of which is connected to the output of the deviation measurement measuring unit 12 of the magnitude of the current voltage value, the input of which is connected to the alternating current phases of the measured voltage. ; The device works as follows. ; In the nominal mode of operation, the voltage on the phases of the alternating current of the generator is equal to or close to it. At the same time, the voltage at the output of the unit 12 for measuring the deviation of the current value of the generator voltage from the set value does not exceed the trigger level of the threshold element of the control signal generating unit 11. The voltage at the output of the control signal generation unit 11 is zero, the key elements 8 and 10 are disconnected and thus do not prevent the passage of the voltages from the output of the filter 2 of the constant component and the 3 d: differentiation unit through the matching resistors 4 and 5 to the input of the adder 6 regulator excitation 1ni. : In transient mode 1X, for example, in case of a distant short circuit in the power system, the voltage frequency decreases, which leads to a change in voltages on the outputs of the filter 2 of the capacitive component and differentiation unit 3, which, through matching resistor 4 and 5 to the input of the adder 6, cause the appearance of the adder of the voltage accumulator, which causes a decrease in the generator's excitation current, which leads to a decrease in the voltage on the alternating current phases. As long-distance short circuits, as a rule, do not lead to a significant decrease in frequency, the generator voltage varies only slightly. In this case, the voltage at the output of the unit. 12 measuring the deviation of the magnitude of the current value of the generator voltage from the set value does not exceed the trigger level of the threshold element of the control signal generating unit 11. As a result, the voltage at the output of the control signal generating unit 11 is zero, and the key elements 8 and 10 are disabled and thus do not prevent the passage of the constant 2 and the differentiator 3 through the resistance 4 and 5 to the input adder 6 regulator, excitation. This contributes to the effective damping of oscillations in the power system in these modes. In transient modes caused, for example, by close short loops in the power system, a significant reduction in the voltage frequency occurs, which leads to a significant change in the voltage at the outputs of the constant filter 2 and the differentiation unit 3, which, entering through co-matching resistors 4 and 5 to the input of the adder 6, cause a significant decrease in the generator excitation, which can lead to a significant decrease in the generator voltage. In this case, the voltage at the output of the unit 12 for measuring the deviation of the magnitude of the current voltage value from the predetermined value exceeds the trigger level of the threshold element of the unit 11 for generating control signals. As a result, an igotulis appears at its output, under the action of which the key elements 8 and 10 connect non-linear elements 7 and 9, limiting the magnitudes of the voltages at the outputs of the filter 2. the constant component and differentiation unit 3, and, consequently, the voltage at the output of the adder b. When restoring. generator voltages, key elements 8 and 10 are disabled, and the restriction is removed. oscillations that do not lead to the voltage of the generator, while providing for the same length of time the same intensity of the signals of the deviation signals and the derivative frequency as upward And downward drive. This ensures effective damping of the postavar ((Yang swing. With accidents associated with a power shortage and a decrease in frequency in the receiving system, leading to deep generator voltage, the stability of the power system is ensured by limiting towards a decrease in arousal. Ultimately, the proposed method for automatically controlling

вани возбуждени синхронных генераторов позволит повысить наде}|(ность работы энергосистемы в целом. The excitation of synchronous generators will increase the level of confidence in the operation of the power system as a whole.

Claims

1. USSR author's certificate II 301805, cl. And 62 R 9/14, 1970.