Способ автоматического группового управления возбуждением синхронных генераторов электростанции Советский патент 1983 года по МПК H02J3/46 

Изобретение огносится к электротехнике, в частности к автоматическому регулированию напряжения в энергосистемах н на электростанциях, а также на подстан циях с синхронными компенсаторами. Известен способ автоматического управления возбуждением синхронных генераторов, заключающийся в том, что измеряют отклонения напряжения на шинах станции, отклонения параметра распрёделения каждого генератора, сравнивают эти параметры и получают воздействующий cii нал ij , Этот способ не обеспечивает необходимого качества процесса управления, а именно сопряжен ; со сравнительно длительным пер)еходным процессом, обусловл HbiM отсутствием информации о величине управляющ11Х сигналов, необходимых для перевода системы нелосредственно из . начального в конечное положение. Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ азвтоматического группового- управления возбуншеннем синхронных генераторов электростанции, согласно которому измеряют отклонение напряжения шин стаиши и отклонение параметра распределения ов требуемых значений, формируют управляю щи и сигнал в зависимости от упомянутых параметров и выдают его в систему упра ления возб гкдением генераторов ,. Однако известный способ не дает увозг.Южности при формировании сигнала . управления учесть статизмы нагрузочной и внешней характеристики и количество вютюченных генераторов, в связи с чем в системе не может быть сразу сформирован управлякший сигнал той величины, которая необходима для её непосредствё ного из начального в конечное состояние. Цель изобретения - улучшение качества регулирования. Посва впенная цеЛь достигается тем, что согласно способу автоматического группового управления возбуждением синхронных генераторов электростанции иэмеряют отклонение налряйсения шин станции и отклонение параметра распределения от требуемых значений, формируют управляющий сигнал в зависимости от упомянутых параметров и выдают его в сиетему управления возбуждением генераторов, дополнительно Определяют статизмы внешней и нагрузочной характеристик и количество работающих генераторов и управляющий сигнал формируют в соответствии с выражением / п6 Y,cc, где i - номер рассматриваемого генератора-, Y - ветшчина сигнала в систему, возб5«сдения рассматриваемого reHepalTopaj П - количество генераторов 6(, - статизм нагрузочной характерИСТИШ }uil - отклонение напряжения шин станции5 AR - отклонение параметра распреДlэлeнияJ9 - статизм внешней характерист Ю1 каждого генератора} 06 - коэффихшент пропорциональности. На фиг. 1 представлена функциональная блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на 4ж1Г. 2 режимная дн:аграмма процесса регулирования напряжения на шинах станции; на фиг. 3 - резккмная диаграмма процесса радпределения реактивной нагрузки между дренераторамн станшш. Схема дана в исполнении для двух генераторов; при большем их количестве число индивидуальных блоков соответственно увеличивается. Устройство содержит центральный и мерктепъ 1 отклонения нйпряжения, а так, же индивидуальные измеригели 2 отклонения параметра распределения и всполнительвые бло:ки 3, центральный датчик 4 количесша включенных генераторов, центральный датчик. 5 статизма нагрузоч ной характеристики, индивидуальные датчики 6 статизма внещней характеристики каждого генератора и решающий блок 7. Датчики. 5 статиэма нагрузочной характеристики и индивидуальные датчики 6 статизма внешней характеристики каждого генератора для упрощения могут быть выполнены в виде потенциометров, питающих- ся от аккум:уляторной батареи. Решающий блок 7 состоит из центральoro функционального преобразователя 8 i еления (на схеме к верхнему Ъводу подвоится делимое, к нижнему - делитель), центрального функционального преобразователя 9 умно5Кёния и дая каждого генератора - двух индивидуальных преобразователей 1О и 11 умножения и сумматора 12.

Известно, что стагиам нагрузощой характеристики можно определить приближенно по количеству включентшх пиний связи электростанции с энергосистемой, используя известные соотношения (в относительных единицах) г о . м-г- ) Q J, - CTaTH3Mj XCB - сопротивление связи станций с снтемой Хд - сопротивление линии связи П - количество включенных линий Перечисленные параметры: отклоне-, ние напряжения шин станции iU , отклоне ние параметра распределения & R , статизм нагрузочной характеристи1а1 GH, статизм внешней характеристики каждого генератора G Q , количество включе ных генераторов п , достаточны (в линейном приближении) для того, чтобы ; рассчитать величину управляющих сигналов в системе возбуждения каждого гене ратора, обеспечивавших перевод системы из начального состояния непосредственно в конечное, при котором отклонение напряжения шин станции и отклонени параметра распределения будут равны (или близки) к нулю. I Эти сигналы могут быть, например, рассчитаны по следующей формуле ,в;, где 1 - номер рассматриваемого генера тора; Yi - ветчина сигнала в систему возбуждения рассматриваемого генератора .Ш - количество генераторов. На фиг. 2 в качестве параметра расп деления R принята реактивная мощнос Q . Из диаграммы видно, что д;ля пер вода режима станции от уровня напряже ния и 4 к уровню напряжения U управляющий сигнал в систему возбуждения - -го генератора (наряду с сигналами, подаваемыми в системы возбуждения д гих генераторов) должен быть равен г Чн Т. в. первому слагаемому формулы (1) На 4йг. 3, где показана режимная диаграмма процесса распределения реа

тивной нагрузки между генераторами станции, видно, что для псгревода режима генератора от нагрузки 0 к нагрузке Qj управляющий сигнал для -го генератора должен быть равен

ч т. е. второму слагаемому формулы {), Сумма этих двух составляющих предстешляет собой полный сигнал, который должен быть подан для -го генератора, чтобы (вместе с сигналами для щэугих генераторов) перевести станцию в режим, при котором отклонения напряже- ; ния и реактивной мощности будут равны нулю. Указанная формула исходит из линейного приближения характеристики. На самом деле они несколько нелинейны. Для компенсации соответствукшей ошибки может быть вьшолнена вторая итерация по той же формуле, но уже с нового исходного положения и при меньших, естественно, исходных рассогласованиях. Устройство работает следующим обра зом. При появлении отклонений напряжения н параметра распределения от требуемых на выходе центрального измерителя отклонения напряжения 1 и индивидуальных измерителей отклонения параметра распределения (реактивной мощности, реактивHoro тока, тока ротора и т. п.) 2 появ- . ляются пропорциональные этим отклонени -. ям сигналы д U и & R , Вместе с тем, на выходе центрального датчика 4 количества включенных генераторов, центрального датчика 5 статизма нагрузочной характеристики и индивиду(альных датчиков 6 статизма внешней характеристию генераторов постоянно имеются пропорциональные этим величинам сигналы п,б ийц . Все сигналы от упомянутых измерителей и датчиков поступают в решающий блок 7, где в центральном функциональгном преобразователе 8 деления выходной сигнал приобретает значение , в центральном функциональном преобразователе 9 умножения - значение т; и U, а для каждого генератора в индивидуальном функциональном преобреизователе 10 - значение uR; с5 gi номер генератора. ; Затем в индивидуальном функциональном преобразователе 11 умножения, куда

йьстш0ют выходные сигналы пентрального фунховональяого преобразоватепя 9 умножения в для взаждого г енерагора - сигяада ндсфвдуального датчика 6 статвэм BHenniteft характервстики, Ёызеодаой сшгнап Приобретает зна енвеГПби 2 . В еумматорвх 12. каждого renepiaTopa

взыходные сшгнаяы пент ральногч) кз герителя 1 отклонения в тщиригГуальных функциональных преобразователей 16 и 11 умножения Резупьтвру1шгие упраэлякхцие сигналы V{ направляются в ушотшт еяОзвыё блоки 3 каждого генератора предказна шнные для согласования их вида .и уровня с конструктивными

и схемными особенностями контч1втных систем возб сдевяя atwt генераторов.

Процесс управления на этом заканчивается, поскольку велйячина управлякяпих сихттлов coo«вeтcтвyeT, (1) и является нео€Ьсодимой и достаточной для перевода всей системы из начального в конечное состояние, njm котором отклоне ния напряжения н параметра распределения, будут равны .

. , ,

Предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить дтштельнос.ть переходного прошзсса что ускгфяет динамику процесса )пршлеш1я.

СПОСОБ АВТОМАТ1№СКОГО ГРУППОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЕМ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ, согласно которому измеряют отклонение напряжения шив станции и отклонение параметра распреде-, яения от требу&хых. значений, управляющий сигнаа в заввскмоств от упомянутых параметров и выдают его в )снстему управления воэбуткденвем. торов, о т ли ч а ю ш и И Гя тем что с целью упучшешш качества регулирсфенвя, А(Я10пните1а 90 определйпог статиаалы в нагрузочной xaparreipBcivK Количествр работаюееос генераторюв. tt правлякшшй сигнал фор лфуют в со ответствии с выражением Y; , где f - номер рассмв:фававмого геае : раторв; величина сигнале & систему (Л возбуждения рассматриваемого генераторе и 6н -количество генераторов} -статиалГнагрузрчной характе ристики} Ail отклокеш1я шпряженЕя ппт сташши , &R - Отклонение параметра pacnpe ел деления} а Ъ - статизм внешней характерибти00 QTl кв каждого генератора; oL - коэф|}шшент пропорпиональноо . - ..

.I

./