Устройство для формирования стабилизирующего параметра для регулирования возбуждения синхронной электрической машины Советский патент 1989 года по МПК H02P9/14 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах регулирования возбуждением синхронных машин с высоким качеством электроэнергии.

Целью изобретения является упрощение и повышение точности регулирования.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для формирования стабили зируюи(е г о параметра для регулирования возбуждения синхронной электрической машины содержит сумматор 1, выходом связанный с выводами для подключения регулятора возбуждения сильного действия (не показан), а первым входом - с выходом блока 2 произведения, и дифференциатор 3. Устройство содержит также датчик 4 тока ротора, датчик 5 напряжения на кольцах ротора, блок задания (не показан) с выходным сигналом, равным произведению Постоянной времени обмотки возбуждения и частного от деления суммы переходной реактивности синхронной

Од

to

151

машины и эквивалентного пнешиего сопротипления энергосистемы на сумму синхронной реактивности синхронной машины и эквивалентного внешнего сопротивления энергосистемы. Выход датчика 4 тока ротора подключен к второму входу сумматора 1 и через дифференциатор 3 - к первому входу блока 2 произведения, второй вход которого связан с выходом 6 блока задания (не показан). с третьим вычитающим входом сумматора 1 связан выход датчика 5 напряжения на кольцах ротора,

Устройство работает следующим образом.

Датчик 4 тока ротора вырабатывает сигнал, пропорциональный току ротора (электродвижущей силе генерато- ра Е„). Этот сигнал поступает на вхо дифференциатора 3, на выходе которого формируется сигнал, пропорцио- нальный производной тока .ротора (рЕ. Этот сигнал с выхода блока 3 посту- пает на первый вход .блока 2 произведения, на второй вход которого поступает сигнал Т , равный произведению постоянной времени Т обмотки возбуждения и частного от деления суммы переходной реактивности X j синхронной маишны и эквивалентного внешнего сопротивления энергосистемы на сумму синхронной реактивности X ,

синхронной машины и эквивалентного

внешнего сопротивления X в„ энергосистемы. Датчик 5 напряжения на кольцах ротора вырабатывает сигнал ej. Сигналы с выходов блоков 2, А и 5 поступают на входы сумматора 1, на выходе которого формируется параметр Пс, поступающий на вход регулятора возбуждения сильного действия и используется в структуре стабилизации.

.Стабилизирующий параметр П может быть выражен через параметры, наблюдаемые на месте установки регулятора возбуждения

ей

id

(1)

Urt, id - соответственно поперечная и продольная составляющие напряжения и тока статора регулируемого 55 агрегата , X. - эквивалентное внешнее

реактивное сопротивление энергосистемы.

Значение X должно быть предварительно вычислено или определено экспериментально и в дальнейшем либо принято неизменным, либо при глубоких коммутациях в схеме энергообъединения соответствуюищм образом программно изменено. Даже весьма существенные коммутации в сети приводят к относительно небольшому изменению Хд, причем справедливость этого положения растет по мере усложнения схемы сети.

Выражение (1) можно преобразовать, подставив в него соотношения:

uct ,

и id

ЕЯ- - Eg Xj - XL

тогда

+ Хак

X.,- х;,

-i-fp , Х

в

Хен+Х

)Х2)

Из сравнения (1) и (2) видно, что если в первом случае X . входит в (1) в качестве множителя, то в (2) - лишь в качестве одного из слагаемых весового коэффициента при Е .

Исследования показали, что при коммутациях в сети, приводящих к изменению Xg, погрешность в определении rig по (2) снизилась по сравнению с (1) в среднем в четыре раза.

Используя уравнение контура возбуждений

е, - Е с учетом (2),

имеем

П. ЕГ„(1 -ь рТ ). - е..

(3)

Е Ргто т - X cf + Хбк „

Режимные параметры, необходимые . для конструктивной реализации П по выражению (3) могут быть целиком получены с ротора генератора в виде тока и напряжения обмотки возбуждения. Простота и удобство такого способа заключается в отсутствии необходимости выполнения сложных операций определения продольных и поперечных составляющих тока и напряжения статора, а зависимость стабилизирующего параметра от величины Xg (единственного не измеряемого на месте регулирования параметра) существенно ослаблена (в 3-5 раз).

515

изобретение позво- выполиения, зна- точиость регулиро- общую устойчивость различных режимах

Формула изобретения

Устройство для формирования стабилизирующего параметра для регулирования возбуждения синхронной электрической машины, содержащее сумматор, выходом связанный с выводами для подключения регулятора возбуждения сильного действия, а первым входом - с выходом блока произведения, и дифференциатор, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения точности регулирования, допол626

нительно нведены датчик тока ротора, датчик напряжения на кольцах ротора, блок задания с выходным сигналом, равным произведению постоянной времени обмотки возбуждения и частного от деления суммы переходной реактивности синхронной машины и эквива лентного вн-ешнего сопротивления

энергосистемы на сумму синхронной реактивности синхронной машины и эквивалентного внешнего сопротивления энергосистемы, выход датчика тока ротора подключен к второму входу сумматора и через дифференциатор - к первому входу блока произведения, второй вход которого связан с выходом блока задания, с третьим вычитающим входом сумматора связан выход датчика напряжения на кольцах ротора,

Изобретение относится к устройствам регулирования возбуждения синхронных машин с высоким качеством электроэнергии. Цель - упрощение и повышение точности регулирования. Датчик тока ротора синхронной машины через дифференциатор связан с первым входом блока произведения. Выходы блока произведения, датчика тока ротора и датчика напряжения связаны соответственно с первым, вторым и третьим входами сумматора, на выходе которого формируется оптимальный стабилизирующий параметр на регулирование возбуждения. Второй вход блока произведения подключен к блоку задания с выходным сигналом, равным произведению постоянной времени обмотки возбуждения и частного от деления суммы переходной реактивности синхронной машины и эквивалентного внешнего сопротивления энергосистемы на сумму синхронной реактивности синхронной машины и эквивалентного внешнего сопротивления энергосистемы. Введение в закон управления полученного стабилизирующего параметра позволяет в 3-5 раза ослабить влияние на процесс регулирования коммутационных изменений в системе. 1 ил.