РЕГУЛЯТОР ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫО П т в fc&M Й'-1:>&ЁРТОЗ^ Советский патент 1974 года по МПК H02P9/14 

Изобретение относится к области автоматического у1пра1вления анергетическими системами.

Из(вестны регуляторы щозбуждения синхронной машины, содержащие измерительный элемент регулируемого параметра синхронной машины, усилитель контура регулирования по отклонению, дифференцирующий и двойной дифференцирующий элементы, подключенные к (ВЫХОДУ измерительного элемента, сумматор, на 1входы .KOTOpoiro .включены выход усилителя ,и через усилители контура регулирования по производным выходы дифференцирующих элементов, а выход через усилителыпреобразователь подключен ко входу возбудителя машины. Коэффициенты усиления в контурах регулирования обычно устанавливаются при наладке регулятора и в процессе эксплуатации не изменяются. Недостатком та;ких регуляторосв Я1вляет1ся требование наличия общего участ1ка областей статической устойчивости в плоскости коэффициентов /(„ и Kzn усиления по первой и второй проиЗ|ВО(Дным регулируемого лара.метра при всех возможных изменениях режима и параметров знертосистемы, что привадит к ограничению передаваемой мощности :iTO условиям статической устойчивости. Положение области статической устойчивости в предельных режимах может быть , что значения коэффициентов /Cin и

Куп находятся вблизи опасной границы. Это ухудшает динамическую устойчивость энергосистемы.

Для повышения статической и дннамической устойчивости при широком изменевии режима и параметров энергосистемы предлагаемый регулятор содержит .контур самонастройки .коэффициентов усиления по первой и второй производным реГулируемого параметра, состоящий из анализатора затухания, вход которого подключен IK выходу усилителя - преобразователя, генератора тактовых импульсов, двух логических элементов «И, ко входа.м одного из которых подключены выход «Затухание больше или равно заданному анализатора затуханий и выход генератора тактовых импульсов, а ко входа.м другого - ВЫХОД «Затухание меньше заданного анализатора и выход генератора тактовых

импульсов, фо1рмнрователя про-бного сигнала, включенного между первым элементом «И и сум1матором, блока повторяюши.хся импульсов, вход которого -подключен к выходу второго элемента «И, двух блоков варьируемых

коэффициентов по первой и второй производным, входы «Увеличение которых подключены к выходу первого элемента «И, а входы «Ум-еньшение - к выходу «Серия импульсов блока повторяющихся импульсов, )i

триггера, выключенного между выходом «Последили имшульс блока повторяющихся импульсов и отключающими входами блоков Bapbinpiye.Mbix коэффициентов, выходы которых подключены к у€илителя1М дифференцирующих элементов.

На фиг. 1 дана блок-схема описываемого регулятора; на фиг. 2 - граница области статической устойчивости IB лласкости коэффициентов /Cin и /С2п усиления (|кривая I), линия заданного затухания (кривая II) и этримеры травкто.рий изменения «оэффицие,нтав /()„

и /С2п.

Регулятор садержит измерительный элемент 1, выключенный на выходе синхронной машины 2, усилитель 3 контура регулирования 1ПО Отклонению, дифференцирующий 4 и двойной дифференцирующий 5 элементы, включенные на выходе измерительного элемента, усилители 5 и 7 с .изменяющимися коэффициентами усиления по первой и второй производным, включенные на выходах элементов 4 и 5, соответственно, сумматор 8, усилитель - преобразОВатель 9, вход -которого соединен с выходом суммат-ора, а выход - со входом возбудителя 10. Ко входу сумматора по|Д|КЛЮ чены выходы уси.гителей 3, 6 и 7.

Контур самонастройки регулятора состоит из анализатора // затухания, включенного на выходе усилителя преобразователя 9 (т. е. на выходе регулятора) и имеющего два выхода, один из которых соединен с элементом «И 12, а другой - с элементом «И 13; генератора 14 та.ктовых импульсов, выход которого соединен со вторыми входами элементов 12 и /5; блоко1в 15 и 16 варьируемых коэффициентов, входы «У1величение которых соединены со входом элемента 12, а выходы - с параметрическими входами усилителей б и 7, соответственно; блока /7 навторяющихся импульсов, вход которого соединен с выходом элемента 13, выход «Серия нмпульсов - со входами «Уменьшение блоков 15 и 16, а выход «.Последний вмпульс - со счетным входом триггера Т8; ,и формирователя 19 пробного сигнала, 1вход /которого включен :На выход элемента 12, а выход - на вход сумматора 8.

Блоки варьируемых .коэффициентов можно .построить, например, из двух элементов «И 20 и 21, при .помощи которых образуются отклю-чающие входы блоков, и реверсивного щагового двигателя 22. Вхо.ды двигателя через элементы 20 и 21 образуют входы «Увеличение и «Уменьшение, соответственно, а выходной вал двигателя соединен с валом переменного резистора 23, который включен в цепь управления коэффициентом усиления усилителя 6.

Блок 17 повторяющихся импульсов может быть собран, например, из нескольких (в зависимости от требуемого числа имлульсов) элементов 24-26 задержки и элемента «ИЛИ 27. Все входы элементов задерж1кн объединены с соответствующими входами элемента «ИЛИ, выход которого является выходов «Серия имиульсов блока 17. Входом

блока 17 является вход элемента 24, выход .которого соединен со входом элемента 25, выход элемента 25 - со входом элемента 26, а выход элемента 26 является выходом «Последний импульс блОКа 17.

Регулятор работает сле|дующим образом. Если значения коэффициентов Кщ и Кзп усиления находятся внутри кривой заданного затухания и триггер 18 находится в таком состоянии, когда блок 15 включен, а блок 16 отключен, то выполняется условие затухание больше заданного и на выходе .«Затухание больше или равно заданному анализатора // имеется потенциал, который открывает эле,мент 12. Генератор 14 с определенной частотой через открытый элемент 12 подает импульсы на вход «Увеличение блока 15, коэффициент дискретно у1величи1вается, лриближаясь тем самым к границе статической

устойчивости (траектория аб, на фиг. 2). При этом на каждом шаге изменения коэффициента усиления (При помощи формирователя 19 пробного сигнала на вход регулятора подаются пробные импульсы, вызывающие в системе

1свобадные .колебания малой ам1плитуды, .необходимые для работы анализатора затухания. При достижении коэффициентом /Сщ значения, когда затухание колебаний в системе станет меньше заданного, анализатор 11 за(Крывает элемент 12 и открывает элемент 13. Сигнал от генератора 14 поступает на блок 17 повторяющихся импульсов, лри помощи которого коэффициент Кщ быстро уменьшается на несколько ша.гов, при этом затухание в

системе снова становится больше заданного (траектория бв на фиг. 2). При помощи выхода «Последний импульс блока 17 триггер 18 переключается. Затем коэффициент дискретно увеличивается (траектория вг на фиг. 2), так

как выполняется услОВие затухание больше заданного, и блок 15 отключается, а блок 16 включается. В дальнейшем значения :коэффициентов Кщ и Kzn периодически колеблются вокруг значения точки А, находящейся вблизи

безопасной границы и являющейся точкой, касания прямой БВ, проходящей под углом 45° к оси , с кривой заданного затухания (при одинаКовых масштабах щагов по осям и О/Сзп). Па фиг. 2 показаны также

траектории движения значений коэффициентов и Кчп при разли1чных начальных значениях (Коэффициента затухания и положениях триггера 18 (ломанные деж, ик, лм.

Предмет изобретения

Регулятор во.збуждения синхронной мащины, содержащий измерительный элемент регулируемого параметра синхронной машины,

усилитель контура регулирования по отклонению, дифференцирующий и двойной дифференцирующий элементы, подключенные к выходу измерительного элемента, сумматор, на входы которого включены выход усилителя и

через усилители выходы дифференцирующих

элементов, а выход через усилитель-гареобразователь подключен ко входу возбудителя, отличающийся тем, что, с целью повышения CTaTH4et,KOft и динамичеокой устойчивости при широком изменении режима и параметров энергосистемы, он содержит контур самонаст1ройки .коэффищиентав усиления по первой и второй .производным регулируемого параметра, состоящий из анализатора затухания, вход которого подключен IK выходу усилителяпреобразователя, генератора тактовых импульсов, двух лагических элементов «И, ко входам одного из которых лодключены выход «Затухание больше дли равио заданному анализатора затуханий и выход генератора тактовых имшульсав, а ко входам другого - выход «Затухание меньше зададного анализатора и выход генератора тактовых .импульсов, формирователя дробного сигнала, включенного между первым элементов .«И и сумматором, блока повторяющихся импульсов,

вход Которого подключен к выходу овторого элемента «И, двух блоков 1варьируюш,Их коэффициентов по первой и второй производным, входы «Увеличение которых подключены К выходу первого элемента «И, а входы «Уменьшение -к выходу «Серия импульсов блока павторяющияся импульсов, и триггера, включенного между выхо.дом «Последний импульс блока повторяющихся импульсов и отключающими входами блоков варьируемых

коэффициентов, выходы которых подключены к (усилителям дифференцирующих элементов.

18

26

27

ij S

S

У/