УСТРОЙСТВО для МОДЕЛИРОВАНИЯ СИНХРОННОГОГЕНЕРАТОРА Советский патент 1967 года по МПК G06G7/63 

Известны устройства для моделирования синхронного генератора, содержащие блокмодель движения ротора генератора, предоконечный и выходной усилители и усилитель преобразователя мощности.

Предложенное устройство отличается тем, что к суммирующей точке усилителя преобразователя мощности подсоединены обратно включенные диоды, связанные через равные сопротивления с выходом выходного усилителя, причем один из диодов через сопротивление подключен к выходу предоконечного усилителя. Такая конструкция устройства повыщает точность вычислений.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - векторная диаграмма, поясняющая работу преобразователя мощности.

Преобразователь мощности вырабатывает сигнал, пропорциональный электрической мощности агрегата в соответствии с уравнением

Р,л -Б/г Cos ср,

где РЭЛ-электрическая мощность агрегата; - выходная э. д. с. модели; /Г - выходной ток модели; Ф - угол между и /гпеременного тока через сопротивление, равное (в масщтабе) переходному реактивному сопротивлению моделируемого агрегата.

Потенциометр 1 и сопротивление 2 включены в цепь обратной связи предоконечного усилителя 3. Потенциометр 1 служит для ручной регулировки э. д. с. на выходе модели синхронного генератора. Диапазон изменения этой э. д. с. определяется соотношением сопротивлений 2 и 4.

Потенциометр 5 и сопротивление 6 включены в цепь обратной связи усилителя 7 преобразователя мощности. Потенциометр 5 механически связан с потенциометром / и служит

для автоматической коррекции коэффициента передачи усилителя 7 преобразователя мощности при изменении э. д. с. на выходе генераторной станции. Сопротивление 8 включено на вход выходного усилителя 9, а сопротивление W - в цепь обратной связи этого усилителя. Усилитель 9 работает в режиме инвертора с коэффициентом передачи, равным /, что обеспечивается равенством сопротивлений 8 и 10.

Устройство работает следующим образом.

С выхода модели // уравнения движения

результате решении -, уравнения движения ротора.Велиадг-Га э. д. с. регулируется оператором,.вручнуюс помощью ,1ютеициометра 1.

ВБ ходцрй, усилитель 9 работает в режиме инвертора и на его выходе появляется э. д. с., равная по величине и противоположная по фазе э. д. с., поданной на его вход.

Падение напряжения на сопротивлении 12 пропорциона.тьно активной составляюш,ей тока /г модели синхронного генератора. Введение сопротивления 12 не вызывает изменения величины выходной э. д. с., так как в качестве выходного усилителя использован операционный усилитель постоянного тока.

Напряжение в точке а относительно нулевого уровня (земля) равно геометрической сумме выходиой э. д. с. Е и падению напряжения на сопротивлении 12, создаваемому выходным током /г

и,.Е

/г 12 .

На вход фазочувствительиой схемы, образованной сопротивлениями 13, 14, 15 и диодами 16, 17, подается напряжение U, и напряжение Е с выхода предоконечиого усилителя. Сопротивления 13 и 14 выбираются одинаковыми, а сопротивление 15 должно быть вдвое меньше. При этом среднее значение тока, протекающего через диод 16, прямо пропорционально модулю вектора напряжения {/д Я4-4 12, а среднее значение тока через диод 17 - прямо пропорционально модулю вектора Е-/j. Ri2- Благодаря противоположному включению диодов иа вход усилителя 3 подается разность этих токов.

Как видно из векторной диаграммы, представленной на фиг. 2, разность модулей векторов .Riz и E - ifRi2 приблизительно равна активной составляющей выходного тока /г при условии, что С ЕСледовательно, среднее значение напряжения иа выходе усилителя 7 преобразователя мощности пропорционально активной составляющей выходного тока /г генераторной станции. Погрешность схемы будет тем меньше, чем больше отношение

f,-R

Ё Если выбрать отношение ----

в номиналь/г 12

ном режиме, равным 10, то точность работы схемы будет выше 0,5Vo, а при моделировании различных режимов (короткое замыкание, асинхронный ход и т. п.) за счет увеличения тока /г погрешность возрастает до 1 1,50/0.

Электрическая мощность генератора определяется как произведение активной составляющей выходного тока и э. д. с. Е . Для учета изменения этой э. д. с. в цепь сопротивления 6 обратной связи усилителя 7 преобразователя мощности включен потенциометр 5, механически связанный с потенциометром 1

задания э. д. с. , так что при изменении оператором вручную величины Е автоматически изменяется коэффициент передачи усилителя 7 преобразователя мощности, т. е. в зависимости от значения э. д. с. Е корректируется масштаб активной составляющей тока /р.

Таким образом, иа выходе преобразователя

мощности получается напряжение, среднее

значение которого пропорционально величине

активной электрической мощности генератора. Эта величина подается в модель // уравнения движения ротора. Благодаря высокой точности работы преобразователя мощности вся модель генераторной станции в целом работает также с высокой степеиью точности.

Разработанное устройство может применяться для исследований электромеханических переходных процессов в энергосистемах, расчетов устойчивости и выбора уставок противоаварийной автоматики.

Предмет изобретения

Устройство для моделироваиия синхронного геиератора, содержащее блок-модель движения ротора генератора, предоконечный и выходной усилители и усилитель преобразователя мощности, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности вычислений, к суммирующей точке усилителя преобразователя мощности подсоединены обратно включенные диоды, связанные через равные сопротивления с выходом выходного усилителя, причем один из диодов через сопротивление подключен к выходу предокоиечного усилителя. {ZZT