Устройство для моделирования синхронногогенератора

Устройство для моделирования синхронногогенератора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОГ1ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 10.V111.1966 (№ 1097258/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.IX.1967. Бюллетень № 19

1«,л. 42d, 10

21d>, 6!01

МПК G 01d

Н 021

УД1«, 621.313.322.001.57 (088.8) Катвитет па делан изааретениЯ и открытий при Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 2.Х11.1967

Авторы изобретения

Я. Н. Лугинский тт А. H. Новаковский

Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИНХРОННОГО

ГЕНЕРАТОРА

Р„= Е 1„Соз q, 1

Известны устройства для моделирования синхронного генератора, содержащие блокмодель движения ротора генератора, предоконечный и выходной усилители и усилитель преобразователя мощности.

Предложенное устройство отличается тем, что к суммирующей точке усилителя преобразователя мощности подсоединены обратно включенные диоды, связанные через равные сопротивления с выходом выходного усилителя, причем один из диодов через сопротивление подключен к выходу предоконечного усилителя. Такая конструкция устройства повышает точность вычислений.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — векторная диаграмма, поясняющая работу преобразователя мощности.

Преобразователь мощности вырабатывает сигнал, пропорциональный электрической мощности агрегата в соответствии с уравнением где Є— электрическая мощность агрегата;

Š— выходная э. д. с. модели;

J„— выходной ток модели;

«р — угол между Е и 1„.

Предлагаемая модель синхронного генератора подключается к расчетной модели сети переменного тока через сопротивление, равное (в масштабе) переходному реактивному сопротивлению моделируемого агрегата.

Потенциометр 1 и сопротивление 2 включены в цепь обратной связи предоконечного усилителя 3. Потенциометр 1 служит для ручной регулировки э. д. с. на выходе модели синхронного генератора. Диапазон изменения этой э. д.с. определяется соотношением сопротивлений 2 и 4.

Потенциометр 5 и сопротивление б включены в цепь обратной связи усилителя 7 преобразователя мощности. Потенциометр 5 механически связан с потенциометром 1 и служит для автоматической коррекции коэффициента передачи усилителя 7 преобразователя мощности при изменении э. д. с. на выходе генераторной станции.

Сопротивление 8 включено на вход выход20 ного усилителя 9, а сопротивление 10 — в цепь обратной связи этого усилителя. Усилитель 9 работает в режиме инвертора с коэффициентом передачи, равным 1, что обеспечивается равенством сопротивлений 8 и 10.

25 Устройство работает следующим образом.

С выхода модели 11 уравнения движения ротора генератора на вход предоконечного усилителя 8 через сопротивление 4 подается синусоидальное напряжение с постоянной ам30 плитудой, частота которого определяется в

202537 результате решения, уравнения движения ротор а . Величй ьга э. д. с. Е- регулируется оператором . вручную с помощью,потенциометр а 1.

Выходной уси,читель 9 работает в режиме инвертора и на его выходе появляется э. д. с., равная по величине и противоположная по фазе э. д. с., поданной на его вход.

Падение напряжения на сопротивлении 12 пропорционально активной составляющей тока I„модели синхронного генератора. Введение сопротивления 12 не вызывает изменения величины выходной э. д. с., так как в качестве выходного усилителя использован операционный усилитель постоянного тока.

Напряжение в точке а относительно нулевого уровня (земля) равно геометрической сумме выходной э. д. с. Е и падению напряжения на сопротивлении 12, создаваемому выходным током 1, а — Е +1г 1 - .

На вход фазочувствительной схемы, образованной сопротивлениями 18, 14, 16 и диодами 16, 17, подается напряжение U, и напряжение E с выхода предоконечного усилителя.

Сопротивления И и 14 выбираются одинаковыми, а сопротивление 15 должно быть вдвое меньше. При этом среднее значение тока, протекающего через диод 16, прямо пропорционально модулю вектора напряжения

U, = Е + 1Я», а среднее значение тока через диод 17 — прямо пропорционально модулю вектора Š— I„R». Благодаря противоположному включению диодов на вход усилителя 8 подается разность этих токов.

Как видно из векторной диаграммы, представленной на фиг. 2, разность модулей векторов Е+ 1, R» и Š— I„R» приблизительно равна активной составляющей выходного тока 1„при условии, что 1,P» ((E .

Следовательно, среднее значение напряжения на выходе усилителя 7 преобразователя мощности пропорционально активной составляющей выходного тока 1„генераторной станции. Погрешность схемы будет тем меньЕ ше, чем больше отношение г R

Е

Если выбрать отношение в номиналь1г 12 ном режиме, равным 10, то точность работы схемы будет выше 0,5>/g, а при моделировании различных режимов (короткое замыкание, асинхронный ход и r. п.) за счет увели5 чения тока 1„погрешность возрастает до

1 —: 1,5%, Электрическая мощность генератора определяется как произведение активной состав10 ляющей выходного тока и э. д. с. Е . Для учета изменения этой э. д. с. в цепь сопротивления 6 обратной связи усилителя 7 преобразователя мощности включен потенциометр 5, механически связанный с потенциометром 1

15 задания э. д. с. Е, так что при изменении оператором вручную величины Е автоматически изменяется коэффициент передачи усилителя 7 преобразователя мощности, т. е. в зависимости от значения э. д. с. Е корректирует20 ся масштаб активной составляющей тока 1,.

Таким образом, на выходе преобразователя мощности получается напряжение, среднее значение которого пропорционально величине активной электрической могцности генерато25 ра. Эта величина подается в модель 11 уравнения движения ротора. Благодаря высокой точности работы преобразователя мощности вся модель генераторной станции в целом работает также с высокой степенью точности.

Разработанное устройство может применяться для исследований электромеханических переходных процессов в энергосистемах, расчетов устойчивости и выбора уставок противо35 аварийной автоматики.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования синхрон40 ного генератора, содержащее блок-модель движения ротора генератора, предоконечный и выходной усилители и усилитель преобразователя мощности, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения

45 точности вычислений, к суммирующей точке усилителя преобразователя мощности подсоединены обратно включенные диоды, связанные через равные сопротивления с выходом выходного усилителя, причем один из диодов

50 через сопротивление подключен к выходу предоконечного усилителя.

202537

-1

Составитель Е, Тимохина

Редактор H. С. Коган Техред Л. Я. Бриккер Коррек-.оры: А. П. Татаринцева и Е. Н. Гудзова

Заказ 3618!16 Тира>к 535 Подписное

ЦНИ1 1ПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2