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1. WO2020244769 - DÉTERMINATION AUTOMATIQUE DE PARAMÈTRES DE COMMANDE POUR UN RÉGULATEUR DE TENSION D'UNE MACHINE SYNCHRONE

Numéro de publication WO/2020/244769
Date de publication 10.12.2020
N° de la demande internationale PCT/EP2019/064887
Date du dépôt international 06.06.2019
CIB
H02P 9/30 2006.01
HÉLECTRICITÉ
02PRODUCTION, CONVERSION OU DISTRIBUTION DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
PCOMMANDE OU RÉGULATION DES MOTEURS ÉLECTRIQUES, DES GÉNÉRATRICES ÉLECTRIQUES OU DES CONVERTISSEURS DYNAMO-ÉLECTRIQUES; COMMANDE DES TRANSFORMATEURS, RÉACTANCES OU BOBINES D'ARRÊT
9Dispositions pour la commande de génératrices électriques de façon à obtenir les caractéristiques désirées à la sortie
14par variation du champ
26utilisant des tubes à décharge ou des dispositifs à semi-conducteurs
30utilisant des dispositifs à semi-conducteurs
H02P 25/03 2016.01
HÉLECTRICITÉ
02PRODUCTION, CONVERSION OU DISTRIBUTION DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
PCOMMANDE OU RÉGULATION DES MOTEURS ÉLECTRIQUES, DES GÉNÉRATRICES ÉLECTRIQUES OU DES CONVERTISSEURS DYNAMO-ÉLECTRIQUES; COMMANDE DES TRANSFORMATEURS, RÉACTANCES OU BOBINES D'ARRÊT
25Dispositions ou procédés pour la commande de moteurs à courant alternatif caractérisés par le type de moteur ou par des détails de structure
02caractérisés par le type de moteur
022Moteurs synchrones
03avec excitation sans balai
G05B 11/42 2006.01
GPHYSIQUE
05COMMANDE; RÉGULATION
BSYSTÈMES DE COMMANDE OU DE RÉGULATION EN GÉNÉRAL; ÉLÉMENTS FONCTIONNELS DE TELS SYSTÈMES; DISPOSITIFS DE CONTRÔLE OU DE TEST DE TELS SYSTÈMES OU ÉLÉMENTS
11Commandes automatiques
01électriques
36avec les dispositions nécessaires pour obtenir des caractéristiques particulières, p.ex. proportionnelles, intégrales, différentielles
42pour obtenir une caractéristique à la fois proportionnelle et dépendante du temps, p.ex. P.I., P.I.D.
G05B 13/04 2006.01
GPHYSIQUE
05COMMANDE; RÉGULATION
BSYSTÈMES DE COMMANDE OU DE RÉGULATION EN GÉNÉRAL; ÉLÉMENTS FONCTIONNELS DE TELS SYSTÈMES; DISPOSITIFS DE CONTRÔLE OU DE TEST DE TELS SYSTÈMES OU ÉLÉMENTS
13Systèmes de commande adaptatifs, c. à d. systèmes se réglant eux-mêmes automatiquement pour obtenir un rendement optimal suivant un critère prédéterminé
02électriques
04impliquant l'usage de modèles ou de simulateurs
H02P 9/10 2006.01
HÉLECTRICITÉ
02PRODUCTION, CONVERSION OU DISTRIBUTION DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
PCOMMANDE OU RÉGULATION DES MOTEURS ÉLECTRIQUES, DES GÉNÉRATRICES ÉLECTRIQUES OU DES CONVERTISSEURS DYNAMO-ÉLECTRIQUES; COMMANDE DES TRANSFORMATEURS, RÉACTANCES OU BOBINES D'ARRÊT
9Dispositions pour la commande de génératrices électriques de façon à obtenir les caractéristiques désirées à la sortie
10Commande s'exerçant sur le circuit d'excitation de la génératrice afin de réduire les effets nuisibles de surcharges ou de phénomènes transitoires, p.ex. application, suppression ou changement brutal de la charge
CPC
G05B 11/42
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
11Automatic controllers
01electric
36with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
42for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P.I., P.I.D.
G05B 13/045
GPHYSICS
05CONTROLLING; REGULATING
BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
13Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
02electric
04involving the use of models or simulators
042in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance
045using a perturbation signal
H02P 25/03
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
25Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
02characterised by the kind of motor
022Synchronous motors
03with brushless excitation
H02P 9/102
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
9Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
10Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load
102for limiting effects of transients
H02P 9/30
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
9Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
14by variation of field
26using discharge tubes or semiconductor devices
30using semiconductor devices
Déposants
  • ABB SCHWEIZ AG [CH]/[CH]
Inventeurs
  • RUNGGER, Matthias
  • AL-HOKAYEM, Peter
  • STREIFF, Fabian
Mandataires
  • QIP PATENTANWÄLTE, DR. KUEHN & PARTNER MBB
Données relatives à la priorité
Langue de publication anglais (EN)
Langue de dépôt anglais (EN)
États désignés
Titre
(EN) AUTOMATICALLY DETERMINING CONTROL PARAMETERS FOR A VOLTAGE REGULATOR OF A SYNCHRONOUS MACHINE
(FR) DÉTERMINATION AUTOMATIQUE DE PARAMÈTRES DE COMMANDE POUR UN RÉGULATEUR DE TENSION D'UNE MACHINE SYNCHRONE
Abrégé
(EN)
A synchronous machine (12) comprises a stator (22) with stator windings (18) connected with stator terminals (20) to an electrical grid (16) and a rotor (24) with rotor windings (26) rotatable mounted in the stator (22), wherein a voltage regulator (14) of the synchronous machine (12) is adapted for outputting an excitation signal (u) to adjust a current in the rotor windings (26) for controlling the synchronous machine (12). A method for determining control parameters (54) for the voltage regulator (14) comprises: receiving a first time series of values of the excitation signal (u) and a second time series of measurement values of a terminal voltage (y) in the stator terminals (20), wherein the first time series and the second time series are acquired over a time interval; determining coefficients (52) of a system transfer function (G(s)) of the synchronous machine (12), wherein the system transfer function (G(s j) is a rational function, wherein the coefficients (52) of the system transfer function (G(s)) are determined recursively with a regression analysis with instrumental variables based on the first time series as system input and the second time series as system output; and determining the control parameters (54) for the voltage regulator (14) from the coefficients (52) of the system transfer function (G(s)) by comparing a closed loop transfer function formed of a controller transfer function (C(s) ) of the voltage regulator (14) and the system transfer function (G(s)) with a desired closed loop transfer function.
(FR)
La présente invention concerne une machine synchrone (12) qui comprend un stator (22) avec des enroulements de stator (18) connectés avec des bornes de stator (20) à un réseau électrique (16), et un rotor (24) avec des enroulements de rotor (26) montés de façon rotative dans le stator (22), un régulateur de tension (14) de la machine synchrone (12) étant conçu pour produire en sortie un signal d'excitation (u) pour ajuster un courant dans les enroulements de rotor (26) pour commander la machine synchrone (12). Un procédé de détermination de paramètres de commande (54) pour le régulateur de tension (14) comprend : la réception d'une première série chronologique de valeurs du signal d'excitation (u) et d'une seconde série chronologique de valeurs de mesure d'une tension de borne (y) dans les bornes de stator (20), la première série chronologique et la seconde série chronologique étant acquises durant un intervalle de temps ; la détermination de coefficients (52) d'une fonction de transfert de système (G(s)) de la machine synchrone (12), la fonction de transfert de système (G(s j) étant une fonction rationnelle, les coefficients (52) de la fonction de transfert de système (G(s)) étant déterminés de manière récursive avec une analyse de régression avec des variables instrumentales sur la base de la première série chronologique en tant qu'entrée de système et de la seconde série chronologique en tant que sortie de système ; et la détermination des paramètres de commande (54) pour le régulateur de tension (14) à partir des coefficients (52) de la fonction de transfert de système (G(s)) en comparant une fonction de transfert en boucle fermée formée d'une fonction de transfert d'appareil de commande (C(s)) du régulateur de tension (14) et de la fonction de transfert de système (G(s)) à une fonction de transfert en boucle fermée souhaitée.
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