[其他]用频率或转速为信号的电力系统稳定器

说明书

用频率或转速为信号的电力系统稳定器，属电力系统自动控制技术领域。

在发电机励磁控制系统中，配置电力系统稳定器，可以阻尼系统的低频振荡，有效地提高电力系统小干扰稳定性。研究表明，引入电力系统稳定器的输入信号可为功率偏差，频率偏差或转速偏差。目前国内已研制出以功率为输入信号的电力系统稳定器（参见水利电力部电力科学研究院1982年10月印制的“D₂型励磁调节器说明书”第51至60页）。由于正确测量机械功率十分困难，因此这种稳定器现在实际测量的不是功率偏差而是电功率，所以，当原动机功率改变时有恶化稳定性的反作用，并对电厂内部机组之间的振荡较为敏感。

为使电力系统稳定器能在电厂的实际环境下正常工作，使它在电厂出现操作过电压、线路上发生不对称短路、或在机组发生扭转振荡时正确动作，并且使其参数，传递函数均可灵活调节，以适应不同的现场条件。本实用新型采用以频率或转速为输入信号，研制以频率或转速为信号的电力系统稳定器。

这种用于发电机励磁控制系统的电力系统稳定器，以频率或转速为输入信号，由频率测量及变换电路，信号处理电路，滤波电路三部分构成。

频率测量及变换电路由电压量测电路、整形电路、逻辑变频电路、转换开关、放大及尖波形成电路、整流及低通滤波电路组成。信号处理电路由跟随器、带阻滤波器、两级隔离环节、两级领先环节、增益调节电路、反相器组成。滤波电路由带阻滤波器及低通滤波器组成。

以频率或转速为信号的稳定器，具有如下优点：

1.结构简单，只需母线电压或转速脉冲为输入信号。

2.当原动机功率改变时，不会出现以电功率为信号的稳定器恶化系统稳定的不良作用。

3.不会增强电厂内部机组之间的振荡。

附图1为本实用新型的一个具体实施例：

以频率或转速为信号的电力系统稳定器样机的原理框图。

附图2为本实施例中的逻辑变频电路。

本样机由三大部分构成（见附图1）。第一部分为频率测量及变换（即测频器），第二部分为信号处理电路（又称稳定器电路），第三部分为滤波器电路。现分述如下：

1.测频器：输入信号为发电机母线电压互感器付边三相电压，经电压量测电路即测量变压器，输出为两组三相电压，送至整形电路，变为方波信号后，送入逻辑变频电路。逻辑变频电路（如附图2所示）是由与非门构成的组合逻辑电路（图示只一相），其输出为方波电压。将方波电压输入放大及尖波形成电路，即将方波整形为尖波信号，再经放大器放大，变压器耦合，推动磁饱和变压器工作，输出即是与频率成正比的尖脉冲信号，再送至整流及低通滤波电路，在该部分电路中先经二极管整流，及一级放大后送入阻容滤波器，其输出直流电压值与发电机母线电压频率成正比。同时，在逻辑变频与放大及尖波形成两部分电路之间设置有转换开关K，当采用发电机转速作为输入信号时只需将开关切换至相应位置，则可将发电机转速脉冲信号输入放大及尖波形成电路，经整流及低通滤波电路，输出与转速成正比的直流电压。

2.信号处理电路：与频率或转速成正比的直流电压送入信号处理电路、由电压跟随器消去稳态信号，获得频差或转差信号，经过一级隔离环节（又称清洗环节，其时间常数可在1至11秒之间变动。）得到频差或转差的暂态变化，再联到两级带阻滤波器（1号及2号），及另一级隔离环节，然后送到两级领先环节，则可得到具有不同增益，相位相差180度的两种频差或转差信号。

3.滤波器电路：由一级带阻滤波器（3号）和一级低通滤波器组成，其频带可根据需要，灵活调节，其输出电压即为稳定器的输出，用以控制发电机励磁电压。

本样机也可改为只用频率或只用转速为信号的稳定器，如果只用频率为输入信号；只需将上述测频器中的转换开关K去掉即可。如果改为只用转速为输入信号，则将上述测频器中的电压量测、整形、逻辑变频三部分电路去掉既可。

本样机装在标准卡马克机箱内，机箱外形尺寸是44公分×36公分×26公分，整机全部电路分装于8个插件上：1.电源插件。2.输入插件：三相量测变压器及倍频器。3.前置放大及频率变换插件：放大，整形及逻辑变频器。4.信号处理插件：隔离器，增益调节及反相器。5、1号带阻滤波插件：1号带阻滤波器。6、2号带阻滤波插件：2号带阻滤波器。7.相位领先插件：两个相串联的相位领先器。8、3号带阻滤波插件：低通滤波器及3号带阻滤波器、每个插件面板上均装有调节旋钮及开关，供选择参数使用，面板上还装有插孔，以备检查及监视之用。