Система автоматического регулирования возбуждения синхронного компенсатора

(54) СИСТЕМА АВТО ЛИРОВАНИЯ ВОЗБ НОГО КОМПЕНСАТО (57) Изобретение от нике, а именно к авт рованию возбуж компенсаторов, подк ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Гольденберг С.И. и др. Синхронные компенсаторы. М.: ГЭИ, 1969, с, 79-80.Авторское свидетельство СССРЬЬ 415777, кл. Н 02 Р 9/14, 1967,Авторское свидетельство СССРМ 721890, кл, Н 02 Р 9/14, 1977. МАТИЧЕСКОГО РЕГУУЖДЕНИЯ СИНХРОНРАносится к электротехоматическому регулидения синхронных люченных к узлам нагрузки, содержащим электроприемники с резкопеременной активно-реактивной нагрузкой, например тиристорные электро- приводы постоянного тока прокатных цехов металлургической промышленности, Цель изобретения - повышение стабильности напряжения сети за счет улучшения качества регулирования реактивного тока, Системы автоматического регулирования возбуждения учитывают насыщение магнитной системы синхронного компенсатора, для этого регулятор реактивного тока выполнен нелинейным в виде трех последовательно включенных динамических звеньев; пропорционально-интегрально-дифферен - циального регулятора 3, непропорциональ-, ного регулятора 6 реактивного тока. При введении в контур регулирования реактивного тока нелинейного регулятора настройка системы регулирования возбуждения не зависит от насыщения и является оптимальной для всех режимов. 1 ил.10 15 25 40 50 Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматическому регулированию возбуждения синхронных компенсаторов, подключенных к узлам нагрузки, содержащим электроприемники с резкопеременной активно-реактивной нагрузкой, например тиристорные электро- приводы постоянного тока прокатных цехов металлургической промышленности.Цель изобретения - повышение стабильности напряжения сети за счет улучшения качества регулирования реактивного токаНа чертеже представлена функциональная схема системы автоматического регулирования возбуждения синхронного компенсатора,Обмотка возбуждения синхронного компенсатора 1 получает питание от тиристорного возбудителя 2. Вход тиристорного преобразователя подключен к пропорционально-интегрально-дифференциальному регулятору 3 реактивного тока,К двум входам пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора 3 подключены выходы фильтра 4 и множительно-делительного устройства 5, на задающие входы которых воздействует пропорциональный регулятор 6 реактивного тока. Фильтр 4 и параллельно с ним включенное множительно-делительное устройство 5 обоазуют нелинейный регулятор, На множительный вход множительно-дели- тельного устройства 5 воздействует первый пропорциональный элемент 7, на входы которого подключены выходы датчика 8 тока возбуждения, подключенного к шунту 9, и датчика 10 реактивного тока, подключенного к цепи статора синхронного компенсатора 1, На делительный вход множител ьно-делител ьного устройства 5 воздействует второй пропорциональный элемент 11, на входы которого подключены выходы датчика 10 реактивного тока и датчика 12 напряжения, подключенного к цепи статора синхронного компенсатора 1. На входы пропорционального регулятора 6 реактивного тока подаются сигнал отрицательной обратной связи по реактивному току от датчика 10 реактивного тока синхронного компенсатора 1 и сигнал задания от пропорционального регулятора 13 напряжения. На входы пропорционального регулятора 13 напряжения поданы сигнал отрицательной обратной связи по напряжению от датчика 12 напряжения и сигнал отрицательной обратной связи от датчика 14 реактивного тока смежных электроприемников 15, Множительно-делительное устройство 5 состоит из умножителя 16 и делителя 17, причем входы умножителя 16 подключены к выходам пропорционального регулятора 6 реактивного тока и первого пропорционально о элемента 7, на вход делимого делителя 17 подключен выход умно- жителя 16, а на делительный вход делителя 17 - выход второго пропорционального элемента 11.Рассмотрим установившиеся режимы работы синхронного компенсатора 1 с предлагаемой системой автоматического регулирования возбуждения, т.е, статику системы регулирования,При отсутствии реактивной нагрузки смежных электроприемников 15 задание на реактивный ток синхронного компенсатора 1 формируется пропорциональным регулятором 13 напряжения ь зависимости от уровня напряжения питающей сети. Фактическое зна ение реактивного тока синхронного компенса гора равно заданному за счет интегральной составляющей пропорциональноо-интегрально-дифференциал ьного регулятора 3. При наличии реактивного тока смежных электроприемников 15 выходное напряжение пропорционального регулятора 13 напряжения, которое является заданием на реактивный ток компенсатора, получает соответствующее приращение. Это приращение задания вызывает приращение реактивного тока компенсатора, которое компенсирует реактивный ток смежных электроприемников 15, т,е. система автоматического регулирования возбуждения обеспечивает астатическое регулирование реактивного тока,При резких изменениях реактивного тока смежных электроприемников 15 меняется приращение задания на реактивный ток синхронного компенсатора 1, Система автоматического регулирования возбуждсния с предлагаемым нелинейнь 1 м регулятором реактивного тока сохраняет оптимальную настройку, соответствующую системам подчиненного регулирования с последовательной коррекцией, независимо от степени насыщения магнитной системы синхронного компенсатора, а реактивный ток синхронного компенсатора отрабатывает изменение задания оптимальным образом,Это достигается введением в состав регулятора реактивного тока нелинейного регулятора, состоящего из параллельно включенных фильтра 4 и множительно-делительного устройства 5, выходы которых воздействуют на пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор 3, а входы подключены к выходу пропорционального регулятора 6 реактивного тока, На второй множительный вход множительно 1631692делительного устройства 5 через первыйпропорциональный элемент 7 воздействуютток возбуждения и реактивный ток компенсатора, нэ делительный вход множительноделительного устройства 5 через второй 5пропорциональный элемент 11 воздействуют напряжение и реактивный ток компенсатора. В результате напряжениерегулирования Ох, получаемое на выходепропорционального регулятора 6 реактивного тока, умножается на сигнал 1 - 12),, получаемый на выходе пропорциональногоэлемента 7, и делится на сигнал ( О,/хо+Ь),вычисленный в пропорциональном элементе 11, т.е, на второй вход пропорциональноинтегрально-дифферен циал ь ногорегулятора 3 реактивного тока поступаетнапряжение регулирования, выражаемоесоотношением1 1 г 20О,Ух,+,; где О 1 Ох - напряжения регулированиг на выходе множительно-делительнаго устройства 5и на выходе пропорционального регулятора6 реактивного тока;25О - напряжение сети;1 - ток возбуждения;1 г - реактивный ток статора;х 0 - сопротивление рассеяния обмоткистатора.30На первый вход пропорциональна-интегрально-дифференциальнаго регулятора3 поступает напряжение регулирования, выражаемое формулой1 35О 1 1 +Т Охгде Ти - постоянная времени продольногодемпферного контура,т,е. результирующий сигнал на входе пропорционально-дифференциального регулятора 3 определяется соотношениемО =О 1+О 2 =1 - 1 1 Х=Ох + = ОхО/хо+г 1 + ТирХао 45Таким образом, регулятор реактивного тока содержит элементы, позволяющие изменять коэффициент передачи регулятораХдК = - , Такое изменение коэффициента 50Хас 1передачи позволяет иметь передаточную функцию линеаризованной системы регули- . рования оптимальной, соответствующей передаточной функции фильтра Баттерворса второго порядка, независимо от степени насыщения синхронного компенсатора,Аналогичным образом система автоматического регулирования возбуждения работает и при изменениях задания на реактивный ток пропорциональным регулятором 13 напряжения при изменениях напряжения сети, т.е. динамические режимы регулирования реактивного тока являются оптимальными независимо от режима работы сети и синхронного компенсаторэ.Таким образом, подключение на первый вход пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора фильтра, вход которого подключен к выходу пропорционального регулятора реактивного тока, подключение на второй вход пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора выхода множительно-делитель- ного устройства, один из множительных входов которого подключен к выходу пропорционального регулятора реактивного тока, другой множительный вход подключен к выходу первого пропорционального элемента, к двум входам которого подключены выходы датчика тока возбуждения и датчика реактивного тока компенсатора, на дели- тельный вход мнажительна-делительного устройства подключен выход второго пропорционального элемента, к двум входам которого подключены датчик реактивного тока и датчик напряжения компенсатора, обеспечивает предлагаемой системе автоматического регулирования возбуждения возможность качественного регулирования реактивного тока независимо от насыщения синхронного компенсатара, а следовательно, повышение стабильности напряжения сети и улучшение режимов работы смежных электроприемников.Формула изобретения Система автоматического регулирования возбуждения си н хрон ного кампенсэтора, содержащая пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор, пропорциональный регулятор реактивного тока, пропорциональный регулятор напряжения, датчики тока возбуждения, реактивного тока компенсатара, реактивного тока смежных электро- приемников, напряжения компенсатора, тиристорный возбудитель, входом подключенный к выходу пропарционально-дифферен циад ьно-интеграл ь наго регулятора, входы пропорционального регуляторареактивного тока подключены к выходу датчика реактивного тока компенсатарэ и выходу пропорционального регулятора напряжения, входы которого подключены к датчику напряжения компенсатора и датчику реактивного тока смежных электраприемников, о т л и ч а ю щ а я с я тем, чта, с целью повышения стабильности напряжения сети за счет улучшения качества регулирования реактивного тока, она дополнительно со1631692 Составитель И,МирошниковТехред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая Редактор М.Келемеш Заказ 554 Тираж 340 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 держит фильтр, умножитель, делитель и два пропорциональных элемента, на первый вход .пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора подключен фильтр, вход которого подключен к выходу пропорционального регулятора реактивного тока, на второй вход пропорционально- интегрально-дифференциального регулятора подключен выход делителя, к одному входу которого подключен выход умножителя, один из входов которого подключен к выходу пропорционального регулятора реактивного тока, а другой вход подключен к выходу первого пропорционального.элемента, к двум входам которого 5 йодключены выходы датчика тока возбуждения и датчика реактивного тока компенсатора, к делительному входу делителя подключен выход второго пропорционального элемента; к даум входам которого под ключены датчик реактивного тока и датчикнапряжения компенсатора.