Способ распределения активных нагрузок между параллельно работающими синхронными генераторами Советский патент 1983 года по МПК H02J3/46 

Изобретение относится к электроснабжению и может быть использовано, в. частности, в системах, построенных на основе сингфонных генераторов различной моишости, работающих на общую , нагрузку. Известен способ автоматического регулирования частоты и распределения активной мощности между параллельно работающими генераторами, основанный на сравнении частоты генератора с заданной, выборе экстремального значения активной составлшощей тока нагрузки и последующем регулировании скорости первш1ных двигателей 1 ° Недостатком данного способа являет ся невысокое быстродействие при отработке рассогласования, так как при этом необходимо сравнивать частоту опорную с частотой каждого генератора, что возмояшо только за несколько перио дов колебаний. Наиболее близким к пpeдлaгaeмo дy по технической сущности является способ, в котором активную мощность межд параллельно работающими генераторами распределяют путем воздействия на приводные двигатели генераторов в функции разности постоянных составляющих мощностей генераторов с предварительным разделением мгновенных мощностей генераторов на переменную и постоян . ную составляющие 2 , Однако способ имеет ограниченное быстродействие, так как для оценки зна чений постоянных составляющих мгновен ных мощностей параллельно работающих генераторов с последующим управлением приводными двигателями необходимо, как минимум, время, равное периоду ко лебаний мгновенной мощности. Кроме того, быстродействие понижается вследствие наличия низкочастотного фильтра в канале разделения постоянной и переменной составляющей мощности, Цель изобретения - повьпцение быст родействия способа распределения актив ных нагрузок между параллельно работающими синхронными х нератОрамИо Поставленная цель достигается согласно способу распределения активных нагрузок между дараллельно работающими синхронными генераторами путем воздействия на вращающие моменты их приводных двигателей, в котором измеряют электродвижущие силы и напрядаеНИН генераторов, определяют углы сдви га фаз между ЭДС и напряжениями-г&нераторов, определяют относительные углы сдвига фаз путем деления их на значения углов сдвига фаз данных генераторов при номинальной нагрузке и среднее значен:ие относительного угла сдвига фаз и осуществл5иот воздействие на вращающие моменты приводных двигателей генераторов пропорционально разности относительного угла сдвига фаз между ЭДС 1i напряжением данного генератора и средним значением относительного угла сдвига фаз. Указанные операции позволяют полу- чить информацию о значении активной нагрузки- каждого генератора за время равное периоду между моментами прохождения через нулевое значение ЭДС и напряжением данного генератора, т.е. практически за время, меньшее 0,5 Т. На чертеже представлена схема сиотемы электроснабжения. Схема содержит генераторы 1-3, работающие на общую нагрузку (в ко торой в цифровом виде реализован предлагаемый способ), с приводными двигателями 4-6, дополнительные микромащины 7 - 9 на одном валу с основными анализаторы 10 - 12 знаков напряжения сети и дополнительных микромащин, генератор 13 импульсов,, ключи 14 - 16, вычислители 17-19 относительных углов нагрузки, вычиспитель 2 О среднего значения относительного угла нагрузки, усилитель -преобре зователь 21, исполнительные элементы 22 - 24. Синхронные генераторы 1-3, работающие на общую нагрузку, приводятся в действие двигателями 4-6, На валу каждого генератора установлены дополнительные микромашшвы, работающие в режиме холостого хода, поэтому фазы выходных напряжений дополнительных генераторов совпадают с фазами ЭДС основных. Сигналы, пропорциональные нап ряжению сети и ЭДС генераторов, поступают на анализаторы 10 - 12 знаков, которые управляют роответствующими ключами 14-16, .открывая их в те Mt менты, когда знаки сигналов не совпадают ,т.е. на время определяемое уг - лом сдвига фаз между ЭДС генераторов и напряжением сети, который в свою очередь, определяется значением акти&ной нагрузки генераторов. Таким образом, количество импульсов, поступивших от генератора 13 импульсов на входы В1 числителей 17-19 относительных уг

пов нагрузки, пропорционального активной нагрузки соответствующего генератора 1-3. В вычислителях 17-19 производится вычисление относительных углов нагрузки делением измеренного

угла сдвига фаз (количества импульсов) на значения углов сдвига фаз, характеризующих номинальную активную мощность, значения которых должны быть введены в вычислители в виде определенного количества импульсов.

Значения вычисленных относительных углов активной нагрузки поступают в вычислитель 2О среднего значения относительного угла нагрузки.

При изменении активной нагрузки на общих щинах вследствие того, что характеристики систем двигатель-генератор различны, углы сдвига фаз менаду напряжением сети и ЭДС генераторов изм&нятся в разной степени, т.е. не пропорционально их номинальным мощностям.

С выхода вычислителя 20 среднего 1значения относительного угла нагрузки на вход усилителя-преобразователя 21

поступают сигналы, пропорциональные разности между средним значением отно сительного угла нагрузки и относительным углом нагрузки ка вдого генератора Усилитель-преобразователь 21 усиливает сигналы рассогласования и прео&разует в код, который через исполнительные элементы 22-24 (шаговые двигатели) воздействует на органы 4-6 управления приводных двигателей так, .чтобы изменяя их вращающие моменты, свести к нулю разности между средним значением относительного угла нагруэки и значениями относительных углов нагрузки каждого генератора.

Технико-экономический эффект от иопользования предлагаемого способа распределения активных нагрузок между параллельно работающими синхронными генераторами по сравнению с известным заключается в существенном уменыиении возможности перегрузки одного или нескольких генераторов, что может привести к уменьщению; ик срока работы или выходу из строя.

СПОСОБ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНЫХ НАГРУЗОК МЕЖДУ ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮЩИМИ СИНХРОННЬ МИ ГЕНЕРАТОРАМИ путем воздействия на вращающие моменты их приводных двигателей, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, измеряют электродвижущие с№лы и напряжения генераторов, определ 16туглы сдвига фаз между электродвизкущимй силами и н1а11ряжениями генераторов, определяют относительные углы . сдвига фаз путем деления их на значения углов сдвига фаз данных генераторов при номинальной нагрузке и среднее значение относительного угла сдвига фаз и осуществляют воздействие на вращЩощие моменты приводных двигателей генераторов пропорционально разности относительного угла сдвига фаз между электродвижущей силой и напряжением данного генератора и средним значением относительного угла сдвига фаз. Ю а кэ со ч