Устройство для управления асинхронизированным электромеханическим преобразователем частоты (его варианты)

(51) 4 ИС ИЗОБРЕТ АВТОРСКО ЕТЕЛЬСТВУ ов агетикииков,Шака- ия Электрры",ГОСУДАРСТВЕННЬИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ(56) Авторское свидетельствоН, кл, Н 02 3 3/06, 1Авторское свидетельство СС9 762087, кл. Н 02 Л 3/06, 1Блоцкий Н.Н.,Лабунец И.А.рян Ю,Г. Машины двойного питИтоги науки и техники. Сер,ческие машины и трансформатот.2, М,.: ВИНИТИ, 1972,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОНИЗИРОВАННЫМ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ (ЕГО ВАРИАНТЫ)(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к асинхронизированным электромеханическим преобразователям частоты (АС ЭМПЧ) длягибкой связи энергосистем с различающимися частотами. Цель изобретения -повьппение быстродействия при изменении перетока мощности через АСЭМПЧ и тем самым повьппение надежности энергоснабжения электроприемников, подключенных к линии электропередачи с. АС ЭМПЧ, В нормальном режиме величина перетока мощности че1246239 рез АС ЭМПЧ не превышает заданнойвеличины, При увеличении перетокамощности вь 1 ше заданной величины взакон управления второй машины АСЭМПЧ вводится сигнал, пропорциональный разностивеличин заданноймощности,и перетокамощности через АС ЭМПЧ,чтообеспечивает быстрое изменение перетока активной мощности. 3 случае,когда напряжения возбуждения машинпри изменении перетока мощности чеИзобретение относится к электротехнике, в частности к передаче элек трической энергии по линиям переменного тока, а более конкретно к асинхронизированным электромеханическимпреобразователям частоты (АС ЭМПЧ)для гибкой связи энергосистем с различаюдимися частотами,Цель изобретения - повышение быстродействия при изменении перетока 10мощности через АС ЭМПЧ и тем самымповышение надежности энергоснабжения электроприемников, подключенныхк .пинии электропередачи с АС ЭМПЧ.Па фиг,1 представлена схема первого варианта предлагаемого устройства, на фиг,2 и 3 - структуры регуляторов возбуждения, на фиг, 4-8соответственно структурные схемыизмерителя частоты вращения вала, 20задатчика частоты вращения, датчиканапряжения, преобразователя коорцинат и формирователя проекций токаротора,Устройство для управления АС 25. ЗМПЧ, связывающего энергосистемы 1и 2 исостоящего из двух АСМ 3 ис жестко соединенными валами, включает в себя управляемые преобразователии б частоты, входы которых ЗОсоединены с выходами регуляторов 7и 8 возбуждения. На вход регулятора7 поступает информация от датчиков9 и 10 напряжения и частоты первойэнергосистемы, датчика 11 активной35мощности первой машины 3, измерителя12 частоты вращения вала. Входы регулятора 8 соединены с датчиками 13 рез АС ЭМПЧ, достигают потолочныхзначений, в устройство вводится усилитель 17 вход которого предназначен дпя приема задания на перетокактивной мощности, а выход соединенс дополнительным входом регулятора8 возбуждения. При изменении перетока мощности форсировка напряжениявозбуждения второй машины происходиттепер:ь благодаря выходному сигналуусилителя 17. 2 с,п. ф - лы. 8 ил,и 14 напряжения и частоты второй энергосистемы, измерителем 12 частоты вращения вала, выходом задатчика 15 частоты вращения гала,Кроме того, входы регулятора 8 возбуждения соединены с выходами нелинейного элемента 16 и усилителя 17, Вход нелинейного элемента 16 соединен с выходом элемента 18 сравнения, один из входов которого подключен к выходу датчика 19 активной мощности второй машины, а на другой его вход подается сигнал задания РНа входы задатчика 15 подаются сигналы от датчиков 10 и 14 частоты для формирования на выходе задатчикаь+ ясигнала2Каждый из регуляторов 7 и 8 имеет два параллельных канала, один из которых предназначен для поддержания заданного значения напряжения П" и П 1Другой канал предназначен: в первой малине для поддержания мощности Р, во второй машине для поддержания частоты вращения вала АС ЭМПЧ.В этом канале регулятора формируется сумма выходных сигналов соответственно блоков 20 и 21 регулирования скольжения, представляющих собой усилители, и блоков регулирования активной мощности: блока 22для первой машины, усилителя 17 иблока 23 регулирования частоты вращения вала - для второй машины, Навходы блоков 20 и 21 подаются черезэлементы сравнения сигналы от датчи 12 А 6239сигнал нелинейного элемента 16 равен нулю, в результате чего вторая АСМ регулируется по напряжению и час" тоте вращения вала.При изменении перетока мощности (изменений значений Р и Р ) черезФ АС ЭМПЧ, когда Р -Р )Р сигнал на выходе нелинейного элемента пропорционален входному, т.е, равен цз ( 1 з)д) ф 1(ц (Р -Р ). Теперь вторая АСМ управляется еще и по активной мощности (1). При достижении Р значения йР на выходе 16 сигнал снова равен нулю и закон управления формируется в соответствии с (2) .И ФУР аг Р) У 3 2 Р+; р к (пА-и )к 1 Яф-Б,)61)и, (2)ь 3Предлагаемое устройство обеспечивает быстрое изменение перетока акР 5тивной мощности через АС ЭМПЧ. Этоследует из рассмотрения формул (1)и (2), откуда видно, что при изменении величин Р и Р происходят форсировки напряжений Б и б , при этомфткрэлектромагнитные моменты сбеих машинбыстро достигают заданных значений,М и М получаются разного знака(поскольку Р =-Р ), и потому частота вращения нала АС ЭМПЧ изменяетсянезначительно, Длительность переходного процесса, таким образоМ, определяется электромагнитной псстояннойвремени (а не электромеханической)обмоток возбуждения и потолочным значением напряжения возбуждения АСМ,При достаточном значении этогонапряжения длительность переходногопроцесса составляет десятые доли секунды, т.е. сокращается ца порядок всравнении с известным устройствомдля управления АС ЭМПЧ,В случае, когда предварительныерасчеты показывают, что напряжениявозбуждеция машин при изменении перетока мощности через АС ЭМПЧ достигают потолочных значений, то более приемлемым может стать второй, болеепростой вариант предлагаемого устройства. От известного устройства предлагаемый вариант будет Отличаться 55присутствием в схеме усилителя 17,вход которого предназначен для приемазадания на переток активной мощности Р, а выход соединен с дополнительгным входом регулятора 8 возбуждения,В схеме регулятора 8 возбуждения(фиг.3) в этом случае отсутствуетэлемент 16 и дополнительный входЗх,1, Схемы всех остальных узловустройстве, приведенные на фиг. 2,ч, остаются без изменений,При изменении перетока. мощности(изменении сигнала Р ) форсировканапряжения возбуждения второй машины происходит теперь благодаря выходному сигналу усилителя 17. Этотсигнал в данном случае выполняет ещеи роль мгновенного корректора сигнала К ( в первом варианте роль короректора, но не мгновенного, выполнялинтегратор 23 благодаря выходномусигналу нелинейного элемента 16).Формула из о бр е тения1. Устройство для управления асинхроцизировацным электромеханическим преобразователем частоты (АС ЭМПЧ), содержащее 5 правляемые преобразователи частоты, измеритель частоты вращения вала, датчики частоты и напряжения ца шинах связываемых энергосистем, датчик активной мощности первой машины, задатчик частоты вращения вала, входы которого соединены с датчиками частоты, и регуляторы возбуждения, входы первого из которых подсоединены с датчикам частоты и напряжения первой энергосистемы, к измерителю частоты вращения вала и к датчику активной мошцости первой машины, входы второго регулятора подсоединены к датчикам частоты и напряжения второй энергосистемы, к задатчику и к измерителю частоты вращения нала, причем входом регуляторя, к которому подключен датчик частоты второй энергосистемы, является один из входов пропорциоцальнога преобразователя, входом регулятора, к которому подключен задатчик, является один из входов интегрального преобразователя, а выход регулятсров возбуждения подключен к соответствующим управляемым преобразователям частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия при изменении перетока мощности через АС ЭМПЧ, оцо дополнительно снабжено датчиком активной мощности второй машины, элемен 1246239том сравнения, нелинейным элементом с зоной нечувствительности и усилителем, выход которого подсоединен к другому входу пропорционального преобразователя, выход датчика активной мощности второй машины подключен к первому входу элемента сравнения, второй вход которого предназначен для приема инвертированного сигнала задания мощности первой машины, выход элемента сравнения соединен с входом нелинейного элемента, выход которого подключен к другому входу интегрального преобразователя. 2.устройство для управления асинхронизированным электромеханическим преобразователем частоты (АС ЭМПЧ),содержащее управляемые преобразователи частоты, измеритель частоты вращения вала, датчики частоты и напряжения на шинах связываемых энергосистем, датчик активной мощности первой машины, задатчик частоты вращения вала, входы которого соединены с датчиками частоты," и регуляторы возбуждения, входы первого из которых подсоединены к датчикам частоты и напряжения первой энергосистемы, к измерителю частоты вращенйявала и к датчику активной мощностипервой машины, входы второго регулятора подсоединены к датчикам частотыи напряжения второй энергосистемы, 10 к задатчику и кизмерителю частотывращения вала, причем входом регулятора, к которому подключен датчикчастоты второй энергосистемы, является один из входов пропорционального 15 преобразователя, а выход регулятороввозбуждения подключен к соответствующим управляемым преобразователямчастоты, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения быстро действия при изменении перетока мощности через АС ЭМПЧ, оно дополнительно снабжено усилителем, вход которого предназначен для приема инвертированного сигнала задания мощности 25 первой машины, а выход подсоединенк другому входу пропорциональногопреобразователя.-т 49 Тираж 612 Подписно ИИПИ Заказ тие, г. Ужгород, ул, Проектная,роизв,-по