Способ автоматического регулирования статического источника реактивной мощности Советский патент 1991 года по МПК H02J3/18 

Изобретение относится к автоматическому регулированию величины генерируемой реактивной мощности- статического источника реактивной мощности (ИРМ),

Цель изобретения - повышение качества регулирования.

На фиг.1 показана блок-схема устройства, реализующего предложенный способ, на фиг.2 показана погрешность от неучета влияния изменения активной мощности.

На фиг.1 представлен фрагмент системы подчиненного авторегулирования установки 1, включающий регулятор скорости 2 и регулятор тока 3. На регуляторы воздействуют, соответственно, управляющие сигналы задания Скорости Use и задания тока U$T (выходной сигнал регулятора скорости), изн - выходной сигнал регулятора тока, пропорциональный напряжению преобразователя.

Для выделения сигнала напряжения, пропорционального реактивной мощности, используется блок 4, имеющий функциональный преобразователь 5 и блок умножения 6. Для выделения сигнала напряжения, пропорционального активной мощности, используется блок 7, имеющий блок выделения модуля 8 (представляет собой выпрямитель, на выходе которого полярность сигнала не меняется) и блок умножения 9. Усилитель суммирующий 10, источник реактивной мощное 11, привод ТП-Д 12, содержащий преобразователь переменного тока в постоянный и двигатель постоянного тока.

Способ осуществляется следующим образом.

Известно, что реактивная мощность, потребляемая тиристорным преобрззоватеVJ

О

о

ON 00

лем (мощность сдвига) PC, может быть определена через активную мощность Ра и коэффициент сдвига Кс.

Рс

Ud ld

VI - К§ Q

KV- - - у - VX(1)

C NM

где Ки - коэффициент искажения сетевого тока для мостовой схемы Ларионова, Ки 0,955;

Ud и Id - соответственно, выпрямленные напряжение и ток преобразователя.

Коэффициент сдвига Кс определяется величиной максимального выпрямленного напряжения Udo и величиной текущего напряжения

к - Ud

Через указанные соотношения реактивная мощность может быть представлена в виде

Q -VUlo-Ua(3)

(2)

Ки где Udo const; Ки const.

Анализируя структурную схему электропривода постоянного тока с системой подчиненного регулирования скорости двигателя, можно показать, что в такой системе

Ud Knp-U3H(4)

где КПр - коэффициент усиления преобразователя, причем

Udo Кпр изн(макс),(5)

где и3н(макс) - максимальное напряжение регулятора тока

Кп

Uai - напряжение регулятора скорости;

Кт - коэффициент обратной связи по току двигателя. Отсюда видно, что Id

Q n -vulc ui

|ЧИ

UST V U зн ( макс ) USH

(7)

(6)

Величина реактивной мощности, генерируемой источником реактивной мощности, с целью компенсации реактивной мощности, потребляемой преобразователем, в общем виде пропорциональна воздействию (заданию)

Оирп-Кч-и зад(8)

Из условия равенства реактивной мощности преобразователя и источника Q Оирт

(9)

(9)

( макс ) USH

U

I

К

пр

U3TVU23H(MaKc)

4F

зн

зад Кт-Ки-Ко

Полученную функцию реализует блок 4 устройства, оперируя с напряжениями, про

порциональными заданному току и напряжению. Функциональный преобразователь 5 служит для получения квадратного корня, а затем блок б перемножает сигнал и3т,

„ J..2 , . л ,,2в ре

10

15

и ) UZ

зн

Кт Ки Ко

зультате чего на выходе этого блока появляется сигнал, пропорциональный Озад Активная мощность, потребляемая тири- сторным преобразователем и также вызывающая просадки напряжения в питающей сети, может быть определена как

Pa ld Ud(10).

Но ранее записаны значения Ud и Id через выходные сигналы регуляторов. С учетом этого можно Ра выразить через них

Кпр

Ра

Кт

изн (изт|

(11)

20

25

30

35

40

50

55

Здесь взята абсолютная величина U3T, так как в приводе ТП-Д с реверсом по цепи возбуждения ток якоря не меняет свой знак. Величина реактивной мощности, генерируемая источником реактивной мощности, с целью компенсации снижения напряжения питающей сети из-за толчка активной мощности преобразователя, в общем виде .пропорционально воздействию (заданию)

Оирн Ксги3ад|((12).

Из условия равенства активной мощности преобразователя и величины реактивной мощности источника необходимой для компенсации падения напряжения в питающей сети Д Ua от толчка активной мощности Ра Кп 0ирм,где Кп - коэффициент пропорциональности между Ра и Оирм, необходимой для компенсации A Ua, можно получить

-тр-изн-|изт| Кп-Ко-и д

IVT

03)

Полученную функцию реализует блок 7, оперируя с напряжениями, пропорциональными заданному току и напряжению преобразователя. Блок 8 обеспечивает получение абсолютной величины Uar, а блок 9 перемно- жает сигналы Кпр

const

и3ни |U3Tj

Кт KQ Кп

В результате на выходе этого блока появляется сигнал напряжения, являющийся заданием источника компенсировать снижение напряжения сети от толчка активной мощности привода. В соответствии с изложенным в предлагаемом устройстве на вход источника 11 подается суммарный сигнал, получаемый с помощью блока 10 при поступлении на него сигналов с блоков 4 и 7

и3ад U зад + UaaA

Кпр Цзт. vTjTg

Кт Ко L Ки изн(экс) -изн

+ .

Кп

UaH fUaT

Таким образом, устройство выгодно отличается от известного устройства, так как за счет возможности компенсации с помощью источника реактивной мощности ко- лебаний напряжения в питаючцей сети, обусловленной бросками активной и реактивной мощностей, качество электрической энергии заметно повышается. В устройстве исключаются снижения напряжения из-за недостаточного быстродействия источника, так как сигнал задания на входе источника формируется раньше, чем реактивная и активная мощности в сети, из-за наличия между регуляторами и сетью инерционного преобразователя, причем преобразователь и источник реактивной мощности, построенные на тиристорах, будут .иметь одинаковое, быстродействие, определяемое временем запаздывания работы преобразо- вателя.

Ю15 2025

Формула изобретения Способ автоматического регулирования статического источника реактивной мощности установки, содержащей регулируемый преобразователь переменного тока в постоянный, двигатель постоянного тока и систему подчиненного регулирования скорости двигателя с регулятором скорости и тока, состоящий в том, что измеряют напряжения на выходах регуляторов скорости и тока, преобразуют его в напряжение, пропорциональное потребляемой преобразователем реактивной мощности, и осуществляют воздействие на источник реактивной мощности, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования, вышеупомянутые напряжения с выходов регуляторов скорости и тока преобразуют в напряжение, пропорциональное потребляемой преобразователем активной мощности, суммируют вышеупомянутое напряжение, пропорциональное потребляемой преобразователем реактивной мощности с напряжением, пропорциональным потребляемой преобразователем активной мощности, и осуществляют вышеупомянутое воздействие пропорционально полученной сумме.

Изобретение относится к автоматическому регулированию величины генерируемой реактивной мощности статического источника реактивной мощности. Цель изобретения - повышение качества. Это достигается за счет того, что в способе регулирования статического источника реактивной мощности установки, содержащей регулируемый преобразователь переменного тока в постоянный, двигатель постоянного тока и систему подчиненного регулирования скорости двигателя с регулятором скорости и тока, напряжения с выходов регуляторов скорости и тока преобразуют в напряжение, пропорциональное потребляемой преобразователем активной мощности, суммируют его с напряжением, пропорциональным потребляемой преобразователем активной мощности, и осуществляют воздействие на источник реактивной мощности пропорционально полученной сумме. 2 ил. СО с

. Щиг.1

и,

сети

(%)P,Q(M8T,MBAp)

#

(/.

сн