Способ управления асинхронизированным электромеханическим преобразователем частоты Советский патент 1990 года по МПК H02J3/06 

ронных машин (ACM) 3 и 4. соединенных общим валом 5. АСМ подключены через трансформаторы 6 и 7 связи и выключатели 8 и 9 к линии электропередачи. Для шунтирования АС ЭМПЧ служит шунтирующий выключатель 10. На одном валу с АСМ находится углоизмерительная машина 11. Регулирование режима АС ЭМПЧ осуществляется регуляторами 12 и 13. выходы которых подключены к управляющим входам преобразователей 14 и 15 частоты с непосредствен ной связью (ПЧ НС). Питание ПЧНС осуществляется от вторичных обмоток трансформаторов 16 и 17, первичные обмСт- ки которых подключены кстаторным цепям АСМ. Устройство управления АС ЭМПЧ содержит датчики 18 и 19 опорных напряжений, подключенные к трансформаторам 20 и 21 напряжения связываемых энергосистем, датчики 22 и 23 синхронных проекций тока ротора, датчики 24 и 25 напряжений, датчики 26 и 27 частот связываемых энергосистем, датчики 28 и 29 активной мощности АСМ, датчик 30 углового положения вала, датчик 31 частоты вращения вала. Первичная информация измеряется с помощью трансформаторов 32 и 33 тока электропередачи,- трансформаторов 34 и 35 напряжения АСМ и трансформаторов 36 и 37 тока АСМ. Датчики 24 и 25 напряжения подключены соответственно к трансформаторам 20 и 21 напряжений, датчики 28 и 29 активной мощности подключены соответственно к трансформаторам 32 и 33 тока и трансформаторам 20 и 21 напряжения, датчики 26 и 27 частоты подключены соответственно к трансформаторам 20 и 21 напряжений энергосистем, датчик 31 частоты вращения вала и датчик 30 углового положения вала подключены куглоизмерительной машине 11.

Регуляторы 12 и 13 возбуждения состоят из преобразователей 38 и 39 координат, сумматоров 40-43, пропорционально дифференциально-интегральных (ПИД) преобразователей 44-47; Уставки по напряжению и задаются потенциометрами 48 и 49. уставка по активной мощности Р - потенциометром 50. На входы ПИД преобразователя 47 поступают сигналы от блоков 51 и 52 формирователей сигнала управления (БФСУ), входы которых подключены к соответствующим датчикам 26 и 27 частоты и датчикам 28 и 29 активной мощности. Выходные сигналы БФСУ 51 и 52 являются входными сигналами блока 53 управления, который осуществляет переключение ключей 54-57, включение автоматического синхронизатора 58 и переключение входных сигналов в БФСУ 51 и 52.

БФСУ 51 или 52 состоит (фиг. 3) из формирователей 59 и 60 установившихся значений соответственно активной мощности и частоты, элементов 61 и 62 сравнения, ключей 63-66, релейного элемента 67 с опережающей петлей гистерезиса, формирователя 68 модуля, перемножителя 69.

Устройство, реализующее предлагаемый способ управления, работает следую- 0 щим образом.

В нормальных режимах работы, т.е. при существовании электрической связи между АС ЭМПЧ и энергосистемами, регулятор 12 возбуждения АСМ 3 осуществляет регулиро- 5 вание напряжения на собственных шинах и поддержание частоты вращения вала АС ЭМПЧ, равной, например, средней частоте связываемых энергосистем. Регулятор 13 .возбуждения другой АСМ 4 осуществляет 0 регулирование напряжения на собственных шинах и регулирование активной мощности, уставка по которой задается потенциометром 50. При этом ключи 54, 57, 63 и 65 замкнуты, а ключи 55, 56, 64 и 66 разомкну- 5 ты. На выходе БФСУ 51 и 52 сигнал равен нулю. При отключении одного из участков ЛЭП, например, со стороны АСМ 4 мощность АСМ 4 становится не равной установившемуся значению, поэтому на выходе 30 сумматора БФСУ 52 будет постоянный сигнал. Одновременно происходит отклонение частоты от установившегося значения, что приводит к работе релейного элемента 67 с опережающей петлей гистерезиса. Выход- 35 ной сигнал релейного элемента 67 модулируется сигналом модуля разности между текущим значением активной мощности и установившимся ее значением. Модулирование осуществляется перемножителем 69 40 и формирователем 68 модуля. Указанное управление приводит к возникновению автоколебательного режима, наличие которого фиксируется блоком 53 управления. Наличие автоколебательного режима 45 указывает, что АС ЭМПЧ работает на консольную нагрузку. При этом блок 53 управления осуществляет переключение управления АС ЭМПЧ на закон, обеспечивающий поддержание равенства текущих зна- 50 нений частот связываемых энергосистем. Указанная операция осуществляется отключением ключей 54 и 57 с одновременным включением ключей 55 и 56. При длительной работе АС ЭМПЧ в консольном режиме блок 55 53 управления разрешает работу автоматического синхронизатора 58, который осуществляет шунтирование АС ЭМПЧ включением выключателя 10. По факту включения выключателя 10 блок 53управления переводит АС ЭМПЧ в режим компенсатора реактивной мощности включением ключа 54 и отключением ключей 55-57.

Однако указанная последовательность операций может быть нарушена в случае восстановления электрической связи, на- .пример, при успешном АПВ. Для фиксирования факта восстановления электрической связи одновременно с переключением на закон, обеспечивающий поддержание равенства текущих значений частот связываемых энергосистем, осуществляется переключение входных сигналов в БФСУ 52, otключaютcя ключи 63 и 65, включаются ключи 64 и 66. Фиксирование восстановления связи производится по факту восстановления способности регулировать активную мощность. Способность регулировать активную мощность подтверждается с помощью следующих операций; производят с помощью элемента 61 сравнение уста- Новившегося и текущего значений активной мощности машины, питающей консольную нагрузку, при выходе этой разности за заданные пределы формируют сигнал управления, обеспечивающий приближение (активной мощности к установившемуся зна- фнию, при восстановлении активной мощ- йости снимают сигнал управления релейный элемент 67 с опережающей петлей гистерезиса), причем данный сигнал управления модулируют (умножитель 69) величиной (элемент 68) разности между те- йущим и установившимся значениями частоты, при неоднократном заданном ; оличестве выходов разности активных Мощностей за допустимые пределы в тече- заданного .времени фиксируют факт восстановления способности регулировать активную мощность и, соответственно, вос- становление электрической связи с мощной энергосистемой. Блок 53 управления осуществляет переключение ключей 54-57 и 63- 66 в положение, соответствующее нормальной работе АС ЭМПЧ.

В аварийных ситуациях, приводящих к . и,зменению частот в связываемых системах, АС ЭМПЧ сохраняет способность регулировать активную мощность, поэтому, хотя на выходе релейного элемента 67 будет сигнал, на выходе умножителя 69 будет нулевой сигнал. Дополнительная проверка восстановления связи позволяет осуществить переход на доаварийный закон управления. Указанные технические мероприятия повышают селективность и поэтому повышают надежность работы АС

ЭМПЧ. В случае длительной работы АС ЭМПЧ на консольную нагрузку производится шунтирование агрегата выключателем 10, разрешение на включение которого поступает от автосинхронизатора 58.

Таким образом, предлагаемое изобретение повышаэт надежность работы АС ЭМПЧ в консольном режиме и при восстановлении связи между АС ЭМПЧ и энергосистемой.

Формула изобретения Способ управления асинхронизирован- ным электромеханическим преобразователем частоты (АС ЭМПЧ) по авт. св. № 1354334, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы АС ЭМПЧ, дополнительно измеряют активную мощность второй машины АС ЭМПЧ, фиксируют величины наброса активных мощностей машин АС ЭМПЧ, сформированный сигнал управления, обеспечивающий приближение текущих значений частот к установившимся значениям перед подачей в

машину, управляемую по активной мощности, умножают на величину зафиксированного наброса активной мощности машины АС ЭМПЧ, со стороны которой произошел выход разности частот за заданные пределы, а при работе АС ЭМПЧ по закону управления, обеспечивающему поддержание равенства текущих значений частот связываемых энергосистем, фиксируют наброс активной мощности машины, питающей

консольную нагрузку, при выходе данного наброса за заданные пределы формируют сигнал постоянной величины со знаком, обеспечивающим снижение данного наброса мощности, умножают его на величину

разности текущего и установившегося значений частоты со стороны машины, питающей консольную нагрузку, полученный дополнительный сигнал суммируют с сигналом, сформированным по закону,обеспечивеющему поддержание равенства текущих значений частот связываемых энергосистем, при уменьшении, данного наброса ниже заданных пределов снимают дополнительный сигнал, а причем при неоднократном заданном количестве выходов данного наброса за заданные пределы в течение заданного времени фиксируют восстановление электрической связи с энергосистемой и переходят на формирование

сигналов управления АС ЭМПЧ в нормальном режиме.

энергосистема /

Qy r-ayD

ни

Энерг,осастема2

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение надежности. Регулятором возбуждения одной машины определяют регулирование напряжения на собственных шинах и поддержание частоты вращения вала асинхронизированного электромеханического преобразователя частоты, равной, например, средней частоте связываемых энергосистем. Регулятором возбуждения другой машины определяют регулирование напряжения на собственных шинах и регулирование активной мощности. При отключении одного из участков линии электропередачи мощность со стороны одной машины станет не равной установившемуся значению. Одновременно произойдет отклонение частоты от установившегося значения. Сигнал управления по частоте модулируется сигналом модуля разности между текущим значением активной мощности и установившимся ее значением. Это приводит к возникновению автоколебательного режима, в котором преобразователь работает на консольную нагрузку. При длительной работе преобразователя в таком режиме его шунтируют и переводят в режим компенсатора реактивной мощности. В случае восстановления электрической связи фиксируют восстановление связи по факту восстановления способности регулировать активную мощность и соответственно восстанавливают электрическую связь с мощной энергосистемой. 3 ил.

9us.2

отгэр

OmZlu)