Способ управления асинхронизированным электромеханическим преобразователем частоты

1576976 э 10 15 20 25 30 35 40 С,если 01 ( О50При этом напряжение Ч , Формируется по выражениям, зависящим от режи" ма работы МСС: Две энергосистемы 1 и 2 соединяются МСС переменного тока, в рассечку которой включен АС ЭМПЧ, который состоит из двух ЛСМ 3 и ч, соединенных общим валом 5. АСМ 3 и ч подключены к линиям электропередач посредством трансформаторов 6 и 7 связии выключателей 8 и 9. На одном валус АСМ находится углоизмерительная машина 10. Регулирование режима АС ЭМПЧ осуществляется с помощью регуляторов 11 и 12, выходы которых подклюцены к управляющим входам преобразователей 13 и 1 ч частоты с непосредственной связью (ПЧНС). Питание ПЧНС осуществляется от вторичных обмоток трансформаторов 15 и 16, первичные обмотки которых подключены к статорным цепям АСМ, Первичная инФормация о режиме АС ЭМПС и МСС поступает в блок 17 датчиков режимных параметров от трансформаторов 18-21 напряжения и трансформаторов 22 и 23 токаКаждый регулятор 11 и 12 состоит из двух пропорционально-интег" рально-дифференцированных (ПИД) пре- образователей 21, 25 и 26, 27, преобразователей 28 и 29 координат и блоков 30 и 31 ограницения напряжения функций регулирования. Выходы блоков 30 и 31 ограничения напряжения Функций регулирования являются выходами регуляторов 11 и 12. На входь 1 ПИД преобразователей 21 и 25 поступают сигналы от блока 17 датчиков режимных параметров о модуле напряжения и значении активной мощности АСМ 3. На входы ПИД преобразователей 26 и 27 поступают сигналы о модуле напряжения на шинах АСМ Й, частотах точек энергосистем, напряжения которых используются в качестве опорных, и сигнал о частоте вращения вала 5 АС ЭМПЧ. Таким образом, на выходе ПИД преобразователей 21 и 26 Формируются сигналы регулирования, обеспечивающие равенство измеренных напряжений соответствующимуставкам; на выходе ПИД преобразователя 25 формируется сигнал регулирования, обеспецивающий равенство измеренной активной мощности и уставки; на выходе ПИД преобразователя 27 формируется сигнал регулировайия,обеспечивающий частоту. вращения валаАС ЭМПЧ, равную средней частоте опорных напряжений. В преобразователях28 и 29 координат происходит формирование Функций регулирования АСЭМПЧ на частоте скольжения, для этого на входы преобразователей координат поступает информация об опорныхнапряжениях и об угловом положенииротора от машины 10.Информация о состоянии выключатеВ, В, В, соответствующая информации о,наступлении консольного режима,поступает на логические схемы И-НЕ32-35, Так, на выходе логическойсхемы 32 сигнал логицеской "1" соответствует случаю консольного режимасо стороны АСМ, управляемой по активной мощности, без принадлежности выделившемуся энергорайону точки энергосистемы, напряжение которой используется в качестве опорного напряжения,На выходе логической схемы 33 сигналлогической "1" появляется в аналогичном случае, но при консольном режимесо стороны АСМ, управляемой по ско-,рости вращения вала, Условно такойрежим работы назовем "Консоль"А",Сигналы логической единицы на выходахлогических схем 31 и 35 будут наблюдаться в случае принадлежности указанных точек энергосистем автономнымэнергорайонам со стороны АСМ, управляемой соответственно по активноймощности и по скорости вращения вала. Данный режим работы будем называть режимом "Консоль В".,1 Блоки 30 и 31 осуществляют ограничение напряжения влзбуждения по закону, обеспечивающему круговое вращающееся поле, например согласно следующей зависимости:(2) Буесли нормальный режим работы МСС КВ 0 + К ВМ, если "Консоль А" 0 = К Я + К Бс 11, если "Консоль В" и 0 )т мин Б , если "Консоль В" и Б0 Гминминх х + Р2 /где Б,мин ЦБ х я.п( скольжение машины, управляемой по активной мощ Для пояснения указанных зависимостей обратимся к векторной диаграмме (фиг, 2) АСМ 1, управляемой по активной мощности, при этом АСМ, питающая выделившийся энергорайон, использует в качестве опорного напряжения напряжение точки, принадлежащей выделившемуся энергорайону. Из векторной диаграммы видно, что осуществляя. ограничение напряжения возбуждеи от 11 ,до 11режим АСМ существует прй меньших значениях скольжения Б и тем самым при меньшем отклонении частоты в выделившемся энергорайоне. Таким образом, изменением значения 11 , осуществляется изменение отклонейия частоты. При этом для исключения колебаний режимных параметров необходимо обеспечить круговое вращающееся поле ротора, что осуществляется с помощью, например, реализации зависимостей (1). Из векторной диаграммы видно, что снижать напряжение возбуждения можно лишь до определенного значения О,- кото. миИ рое характеризуется тем, что напряжение регулирования в канале напряжения стало равно максимальному значению смаке Определить значение Бу, можно, разрешив с помощью теоремы синусов треугольник АВС при заданном угле. Это позволяет получить выражение (1), для которого, при ограничении напряжения возбуждения по схеме Фиг. 1, т.е, после преобразователя координат, следует принимать р = 45 при набросе активной мощности и = 115 - при сбросе. Если осуществлять ограничение напряжения регулирования после ПИД преобразователя 25, то Ч = 90 как в случае наброса, так и сброса активной мощности. ностиР, Ц - активная и реактивнаямощности АСМ, управляемой по активной мощности, при работе АС ЭМПЧ на консольную нагрузку;М - угол между опорным напряжением АСМ и напряжением возбуждения. 17)Ч 76 6х - Ц +ЧГ (х+х)Р И х сов Ч - 1.1 ззз.п сЕсли нарушение электрической свя 5 зи произошло между машиной АС ЭМПЧи точкой энергосистемы, напряжениекоторой используется как опорное,то в установившемся режиме частотанапряжения на шинах АСМ должна бытьравна частоте опорного напряжения,независимо от закона управления АСЭМПЧ. Однако и в этом случае ЯСМтеряет способность изменять электромагнитный момент, что приводит к ра 15 боте АСМ на потолочном ограничениинапряжения возбуждения и соответственно к повышению напряжения на шинахАСМ, Осуществляя ограничение напряжения возбуждения в Функции от напря 20 жения на шинах АСМ возможно осуществить регулирование напряжения, Причемтакое регулирование отличается отрегулирования по фазе, принятого визвестном способе, тем, что в харак 25 теристическое уравнение не входятсоставляющие, пропорциональные указанной фазе, т.е, обеспечивается устойчивссть в диапазоне изменения Фазы +180,30 Устройство, реализующее способуправления АС ЭМПЧ, работает следующим образом.В нормальных режима работы 1 МСС,т,е. в случае наличия электрическойЗ 5 связи между АСМ 1 и 4 и энергосисте"мами 1 и 2, одна из АСМ, в данномслучае 1, осуществляет регулированиеперетока активной мощности черезАС ЭМПЧ, вторая АСМ осуществляет регулирование скорости вращения вала,Кроме того, каждая АСМ осуществляетрегулирование напряжения в точкахподключения. Для Формирования напряжения возбуждения АСМ в преобразо 45 вателях 28 и 29 координат используются опорные напряжения, измеренныес помощью трансформаторов 18 и 21напряжения промежуточных подстанций,При отключении участков Лили5 С Л-б МСС на выходе одной из логических схем И-НЕ 14 и 15 и схемы ИЛИ 16появится сигнал логической "1", чтохарактеризует режим работы АС ЭМПЧкак "Консоль В". По указанному сигна 55 лу в блоке 10 ограничения напряжениявозбуждения будет сформировано значение О, = Г(Б) по выражению(2) и ограничено напряжение возбуждения до этого значения согласно со 15769отношению (1), но не ниже значенияц , вычисленного по выражению (3),При отключении участков ЛилиЛна выходе схемы 32 И-НЕ появитсясигнал логическои "1", соответствую 5щий режиму "Консоль А", т.е. сигнаДизирующий непринадлежность точкиэнергосистемы, напряжение которой используется как опорное, выделившемуся 10энергорайону. По указанному сигналув блоке 30 ограничения напряжениявозбуждения будет сформировано знаЧение ц , = йЖ) и ограниченонапряжение возбуждения до этого значения,Аналогичные действия будут наблюдаться при отключении участковЛи Л, приводящих к ограничениюнапряжения возбуждения на АСМ 1 сПомощью блока 31 ограничения.Таким образом, использование пред 1 агаемого управления позволяет осуществить регулирование режимных пара, Метров АС ЭМПЧ в консольном режиме 25без изменения основных Функций регулирования и обеспечить устойчивуюработу во всем диапазоне углов,формула изобретения30Способ управления асинхронизироввннйм электромеханическим преобразовртелем частоты (АС ЭМПЧ), заключающИйся в том, что измеряют активную мощность одной из машин, сравнивают ее с уставкой, Формируют сигнал регулирования активной мощности, обеспечИвающий равенство измеренной активной мощности и уставки, измеряют напряжения на шинах АС ЭМПЧ, сравнивают40их с уставками, формируют сигналы регулирования напряжений, обеспечивачющие равенство измеренных напряжениисоответствующим уставкам, измеряютнапряжения точек энергосистем для использования в качестве опорных напряжений при формировании функций регулирования АС ЭМПЧ, Формируют сигнал, пропорциональный угловому положению вала АС ЭМПЧ, Формируют функцию регулирования машины, управляемой по активной мощности, путем преобразования координат сигнала регулирования активной мощности и соответствующего данной машине сигнала регулиро 55 вания напряжения сигналами соответствующего опорного напряжения и углового положения вала, воздействуют на возбуждение данной машины в со 76 8ответствии с сформированной Функцией регулирования, измеряют частоты опорных напряжений, измеряют частоту вращения вала, сравнивают ее со средней частотой опорных напряжений, Формируют сигнал регулирования частоты, обеспечивающий частоту вращения вала АС ЭМПЧ, равную средней частоте опорных напряжений, Формируют функцию регулирования машины, управляемой по частоте, путем преобразования координат сигнала регулирования частоты и соответствующего данной машине сигнала регулирования напряжения сигналами соответствующего опорного напряжения и углового положения вала, воздействуют на возбуждение второй машины в соответствии с сформированной Функцией регулирования, контролируют наступление консольного режима, фиксируют наступле" ние консольного режима, фиксируют машину, питающую вь 1 делившийся энергорайон, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности управления АС ЭМПЧ путем расширения области устойчивости вконсольном режиме, дополнительно в консольном -режиме определяют принадлежность выделившемуся энергорайону точки энергосистемы, напряжение которой используется как опорное, ограничивают сформированную функцию регулирования, причем в случае.принадлежности указанной точки энергосистемы выделившемуся энергорайону сравнивают частоту опорного напряжения машины, питающей выделившийся энергорайон, с максимально допустимым значением, ограничивают сформированную функцию регулирования машины, управляемой по активной мощности до тех пор, пока частота опорного напряжения не станет равной максимально допустиМому значению, или до тех пор, пока величина Функции регу- лирования не станет равна минимальной величине Функции регулирования, при которой обеспечивается равенство измеренного напряжения заданному значению, в случае если указанная точка энергосистемы не принадлежит выделившемуся энергорайону, ограничивают сформированную Функцию регулирования машины питающей выделившийся энергорайон до тех пор, пока измеренное напряжение данной машины не станет равно заданному значению.-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 изводствен Заказ 185 ВНИИПИ Гос арственного комитет 113035, Москва,по изооретениям и открыт