Способ управления преобразователем и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК H02P13/16 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для построения надежных устройств для управления вентильными преобразователями большой мощности, например, для линий электропередач и выпрямительно-инверторных подстанций постоянного тока. Известен способ управления преобразователем, устройство для управления которым содержит основной и резервный блоки управления - заключающийся в том, что формируют основной и резервный сигналы управления преобразователем, контролируют формирование сигналов управления, формируют сигналы об отказе основного или резервного блоков управления 1 Известно также устройство для осуществления этого способа, содержащее основной и резервный блоки управления, блоки контроля в каждом блоке управления, блок индикации 1 . Недостатком этого способа является значительная сложность устройства для его реализации. Известен способ управления преобразователем, устройство для управления которым содержит основной и резервный блоки управления, заключающийся в том, что формируют основной и резервный сигналы управления, основной сигнал управления используют для управления преобразователем 2. Известно устройство для реализации способа управления преобразователем, содержащее основной и резервный блоки управления, выходы которых подключены к входам переключателя и блока сравнения, а выход переключателя соединен с выводом для подключения к преобразователю, и блок индикации 2. Недостатком известного способа и устройства для его осуществления является то, что при фиксации неисправности необходимо отключать все блоки управления, что снижает надежность. Цель изобретения - повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что в способе управления преобразователем задают уровень рассогласования, сравнивают основной и резервный сигналы управления, в результатеформируют сигнал рассогласования, который сравнивают с заданным уровнем рассогласования, задают уровень производной тока преобразователя, определяют величину производной тока преобразователя и сравнивают ее с заданным уровнем производной тока преобразователя, фиксируют момент превышения сигналом рассогласования заданного уровня, начиная с этого момента формируют заданный интервал времени, формируют сигнал об отказе резервного блока управления, если в течение заданного интервала времени величина производной тока преобразователя не превышает заданный уровень, прекраш,ают подачу на преобразователь основного сигнала управления, подключают к преобразователю резервный сигнал управления и формируют сигнал об отказе основного блока управления, если в течение заданного интервала времени величина производной тока преобразователя превышает заданный уровень.

Кроме того, устройство для осуш;ествления способа управления преобразователем снабжено логическим блоком и датчиком переходных процессов преобразователя, причем выход блока сравнения соединен с первым входом логического блока, второй вход которого соединен с выходом датчика производной тока, а выходы соединены с входами переключателя и блока индикации.

Блок сравнения содержит два датчика углов управления, компаратор и дискриминатор длительности, причем вхОды датчиков углов управления являются входами блока сравнения, а их выходы через компаратор и дискриминатор длительности соединены с выходом блока сравнения.

Датчик производной тока содержит дифференцируюший усилитель, нуль-орган и элемент выдержки времени, причем вход дифференцирующего усилителя является входом датчика производной тока, а его выход через нуль-орган подключен к входу элемента выдержки времени, выход которого является входом датчика производной тока.

На фиг. 1 показано устройство, реализуюшее способ управления; на фиг. 2 приведена схема блока сравнения; на фиг. 3 - схема датчика производной тока; на фиг. 4 - схема логического блока.

Устройство, реализующее способ управления содержит основной и резервный блоки 1 и 2 управления, подключенные к преобразователю 3 через переключатель 4. К выходам блоков 1 и 2 управления подключен также блок 5 сравнения сигналов управления.

В устройстве имеются также датчик 6 производной тока, связанный с выходом преобразователя, и логический блок 7, подключенный к выходам блока 5 и датчика 6. Один из выходов логического блока 7 подключен к входу переключателя 4,с других

выходов сигналы поступают на блок 8 индикации..

Блок 5 (фиг. 2) содержит датчики 9.1 и 9.2, преобразующие сигналы управления в напряжение ступенчатой формы, компаратор 10 и дискриминатор 11 длительности импульса.

Датчик 6 производной тока (фиг. 3) содержит дифференцирующий усилитель 12, нуль-орган 13 и элемент 14 выдержки времени.

Логический блок 7 может содержать первый и второй D-триггеры 15 и 16, формирователи 17-19 интервалов времени Tj, Т2 и Тз элемент 20 запрета и ключ 21 начальной установки. Формирователи 17

и 19 имеют прямые выходы, г формирователь 18 - инверсный выход.

Устройство, реализующее способ управления преобразователем, работает следующим образом.

В качестве датчика 6 переходных процессов используется датчик производной выпрямленного тока преобразователя, поскольку этот параметр является весьма чувствительным к изменениям углов управления вентилями в мощных преобразователях.

Производная тока любого знака усиливается усилителем 12, и превышение ее по модулю над заданным пороговым значением фиксируется нуль-органом 13. Порог чувствительности нуль-органа выбирается так, чтобы исключить ложное срабатывание датчика 6 из-за пульсаций выпрямленного тока во всем диапазоне установившихся режимов преобразователя, а постоянная времени дифференцирования - исходя из минимальной -скорости изменения тока по

причине отказа блоков 1 и 2 управления. Поскольку в переходном процессе производная тока может менять знак, сигнал на выходе нуль-органа может в течение этого процесса временно исчезать. Во избежание неправильной работы датчика 6 после

первого же срабатывания нуль-органа 13 его выходной сигнал запускает элемент 14 выдержки времени, который поддерживает единичное значение сигнала на выходе датчика 6 в течение времени, достаточного для окончания переходного процесса в преобразователе.

На входы датчиков 9.1 и 9.2 блока 5 поступают сигналы управления с выходов блоков 1 и 2 управления. Сигналы на выходах датчиков 9.1 и 9.2 имеют ступенчатую форму, причем длительность ступеней пропорциональная углу управления. Длительность импульса на выходе компаратора 10 равна разности углов управления, сформированных блоками 1 и 2. Если

эта разность не превышает уставки дискриминатора 11, то сигнал на выходе последнего отсутствует. В противном случае на выходе дискриминатора 11 появляется импульсный сигнал, передний фронт которого фиксирует момент превышения разности углов управления над уставкой. В установившемся режиме разность углов управления (рассогласования) не должна превышать значение уставки дискриминатора 11.

Однако вследствие различия динамических характеристик регуляторов при переходных процессах, связанных с большими возмушениями в преобразователе, рассогласование может превышать допустимую величину. Во избежание ложной фиксации неисправностей передним фронтом сигнала с выхода датчика 6 запускается формирователь 19 в блоке 7, сигнал с его выхода на время Тз запрешает прохождение сигналов с выхода блока 5 через элемент 20 запрета. Время Тз выбирается исходя из типовой длительности переходного процесса и быстродействия блоков управления.

При отсутствии сигнала на выходе формирователя 19 первый же импульс с выхода блока 5, появляющийся при возникновении рассогласования, проходит через элемент 20 запрета и запускает формирователи 17 и 18, первый из которых формирует логический сигнал длительностью Т, а второй - логический сигнал длительностью TZЕсли в течение времени Tj возникает переходный процесс, перепад сигнала на выходе датчика б, поступая на тактовый вход триггера 15, вызывает установку этого триггера в состояние «1. Сигнал с выхода триггера 15 поступает на вход переключателя 4, обеспечивая отключение основного и подключение к преобразователю резервного блока управления. Этот сигнал поступает также на вход индикатора 8 для индикации неисправности основного блока 1.

Если начало переходного процесса не фиксируется за время Тг, то по окончании инверсного импульса на выходе формирователя триггер 16 устанавливается в состояние «О. На инверсном выходе этого триггера появляется сигнал «1, который поступает на индикатор, который сигнализирует о неисправности резервного блока 2.

Сброс сигналов неисправностей осуществляется с помощью ключа 21.

Предлагаемый способ позволяет предотвращать отказы устройств для управления преобразователем при отказе одного из комплектов аппаратуры и сокращать связанный с НИИ ущерб за счет перерыва в работе преобразователя.

Способ управления может быть применен для управления не только вентильными преобразователями, но и другими объектами.

Формула изобретения

1. Способ управления преобразователем, устройство для управления которым содержит основной и резервный блоки управления, заключающийся в том, что формируют основной и резервный сигналы управления, основной сигнал управления используют для управления преобразователем, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности, задают уровень рассогласования, сравнивают основной и резервный сигналы управления, в результате формируют сигнал рассогласования, который сравнивают с заданным уровнем рассогласования, задают уровень производной тока преобразователя, определяют величину производной тока преобразователя и сравнивают ее с заданным уровнем производной тока преобразователя, фиксируют момент превыщения сигналом рассогласования заданного уровня, начиная с этого момента формируют заданный интервал времени, формируют сигнал об отказе резервного блока управления, если в течение заданного интервала времени величина производной тока преобразователя не превышает заданный уровень производной тока преобразователя, прекращают подачу на преобразователь основного сигнала управления, подключают к преобразователю резервный сигнал управления и формируют сигнал об отказе основного блока управления, если в течение заданного интервала времени величина производной тока преобразователя превышает заданный уровень производной тока преобразователя.

0 2. Устройство для управления преобразователем по п. 1, содержащее основной и резервный блоки управления преобразователем, выходы которых подключены к входам переключателя и блока сравнения, а выход переключателя соединен с выводом

5 для подключения к преобразователю, и блок индикации, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком производной тока и логи-. ческим блоком, содержащим элемент И с прямым и инверсным входами, три формирователя длительности и два D-триггера, причем прямой вход элемента И является первым входом логического блока, выход соединен с входами первого и второго формирователей длительности, выходы которых соединены соответственно с D-BXOдом первого D-триггера, и С-входом второго D-триггера, выходы D-триггеров являются выходами логического блока, инверсный вход элемента И соединен с выходом третьего формирователя длительности, вход которого является вторым входом логического блока, выход блока сравнения соединен с первым входом логического блока, второй вход которого соединен с выходом датчика производной тока, а выходы соединены с входами переключателя и блока

индикации.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что блок сравнения содержит два датчика углов управления, компаратор и дискриминатор длительности, причем входы датчиков углов уЛравления являются входами блока сравнения, а их выходы через компаратор и дискриминатор длительности соединены с выходом блока сравнения.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что датчик производной тока содержит дифференцирующий усилитель, нуль-орган и элемент выдержки времени, причем вход дифференцирующего усилителя является входом датчика производной тока, а его выход через нуль-орган подключен к входу элемента выдержки времени, выход которого является входом датчика производной тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2653876/18-24, кл. G 6 F 11/00, 1978.

2. Костенко В. С. и др. Повышение надежности АСУ с отказами различных видов неравноценными по ущербу. Сб. «Надежность систем управления, Киев, «Наукова думка, 1975, с. 102-108.

9(/.2

(/f.3