Способ управления мощностью магнитно-вентильного реактора Советский патент 1992 года по МПК H01F29/14 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использова но лля управления магнитно-вентильным реактором с предельным насыщением, состоящим из группы однофазных модулей. Известен способ управления мощностью группы однофазных шунтовых реак торов, осуществляющийся путем поочередного подключения модулей к электрической сети в зависимости от ее режима работы. Недостатком данного способа является ступенчатость регулирования, Степень регулирования раина мощности однофазного модуля. Известен способ управления двух г|эупп ферромагнитных устройств, состоящих из шести однофазных трансформаторов. Управление осуществляется подмагничиванием магнитопроводов с целью регулирования реактивной мощности. Подмагничиваются одновременно все магнитопроводы двух групп что связано с тем, что одна трансфор маторная группа не может быть постав лена в режим подмагничивания и кроме того. При таком управлении обеспечивается минимум потерь активной мощности всего устройства в целом у так как потери активной мощности оп ределяются потерями в стали и металл обмоток, значение которых возрастает при подмагничивании. Недостатком данного способа является повышенный уровень нелинейных искажений в рабочем токе. Целью изобретения является снижение уровня нелинейных искажений в потребляемом токе. Поставленная цель достигается тем, что в способе управления реактивной мощностью группы реакторов, заключающимися в синхронном регулиро вании всех К реакторов одновременно при наборе мощности реактором, кажды п-ый однофазный модуль магнитно-вен тильного реактора вводят в работу после того, как (п-1)-й однофазный модуль достигнет полупредельного на сыщения, и управление этими фазными модулями осуществляют одновременно до достижения (п-1)-м однофазным модулем предельного насыщения, а п-го однофазного модуля полупредель ного насыщения, при этом управление (п-1)-м однофазным модулем прекраща ют и он находится в номинальном ре6-жиме, а в работу вводят (п+1)-й однофазный модуль, управление которым осуществляют совместно с п-ым однофазным модулем, при достижении К-однофазным модулем предельного насыщения регулирование прекращают, а при сбросе мощности реакторбм (К-1)-м однофазным модулем управляют совмест но с К-ым однофазным модулем до достижения им полупредельного насыщения, а (К-1) и (К-2) однофазными модулями управляют при достижении К-м однофазным модулем мощности холостого хода и при достижении К однофазными модулями мощности холостого хода управление прекра1чают. Положительный эффект в части снижения коэффициента гармоник в рабочем токе фазы реактора достигается за счет /того, что при различных режимах насымдения (полупредельное, предельное) высшие гармонические кратные имеют фазовый сдвиг 180® (фиг.1) На изображена кривая . . ; f(Qp) при работе п и n+l моду лей, на фиг.2 - блок-схема устройства , реализующего способ. Зависимость (фиг.1) выбрана потому, что третья гармоника является наибольшей по значению по сравнению с 557... Характер этой зависимости таков, что при наборе мощности фазным модулем от Qyjc до Q - 0,5 QHO«(Q - 0,5 QMO соответствтует полупредельному насыщению) третья гармоника положительная, а при наборе мощности с Q 0,5 РноцЛО Q QMOI (Q Пием соответствует предельному насыщению) третья гармоника отрицательна. Общий вид зависимости близок к синусоиде кривая О). При наборе мощности последующим фазным модулем с до Q 0.5 Q ном (кривая а), а предыдущим модулем с Q 0,5 QHUW до Q Qbo« (кривая б) в суммарном токе третья гармоника будет изменяться по кривой в) из которой видно,что абсолютное значение третьей гармоники уменьшилось в три раза. Такой режим наруийется только при работе riepвого фазного модуля при наборе мощности с д6 0,5 QHOM 3 этого следует, что предлагаемый способ позволит уменьшить не только относительное значение высших гармонических, но и абсолютное значение гармонических, имеющих наибольшее значение. Устройства, работающие с насыщенной магнитной цепью, имеют значительно меньшие потери в стали при подмагничивании. На блок-схеме (фиг.2) показаны нодули 1 фазы магнитно-вентильного реактора, блоки управления тиристорами с регуляторами (БУТ) 2 постоянного тока, сумматоры 3, лвухпороговые блоки i сравнения (ВС) нормального р жима, лвухпороговый блок 5 сравнения форсировочного режима, блок 6 преобр зования входного сигнала. Перед вводом устройства в работу на двухпороговых блоках сравнения выставляются соответствующие уставки Нижний предел Пщ, IUi О IIи, UII IIIUg 2- Ы1 к USK (K-DUIJ Управляющее напряжение на выходе блока управления для изменения мощности фазы реактора от XX до номинал ного значения должно изменяться в пределах от О до (К+1) ДО Устройство,. реализующее данный способ, работает следующим образом. При отсутствии входного сигнала на входе блока 6 преобразования вход ного сигнала, на выходах сумматоров 3 также сигнал отсутствует (равен нулю или отрицателен), БУТ 2 не выдает управляющих импульсов и фазные модули I, II, III,.,.,К работают в режиме холостого хода. При поступлении сигнала на блок 6 преобразования входного сигнала, он преобразуется и поступает на входы всех блоков сравнения. Если входной сигнал изменяется и возрастает, например, по линейному закону, ЕС модуля 1 на выходе имеет сигнал, про порциональный (равный) входному. Этот сигнал поступает на сумматор 3 модуля 1 и далее к БУТ 2, который согласно изменению напряжения управления на входе изменяет углы открытия тиристоров регулятора постоянного тока этого фазного модуля и он набирает мощность. При блока 6 преобразования входного сигнала равном iU 1 однофазный модуль достигает полупредельного насыщения и далее вступает в работу 2-фазный мограничные значения которых определяются следующим образом. Лля изменения потребляемой мощности однофазным модулем от О Q или Q QI, до Q 0,5 QHOW напряжение на входе БУТ должно измениться от О до и, а для изменения потребляемой мощности от О 0,5 QHOM Ло Q Q ном напряжение на входе БУТ должно измениться от Q.U до 2- Д.и Тогда при К-фазных модулей, включенных параллельно в одной фазе реактора, уставки будут иметь следующее значение Верхний предел имуг Пе 2-аи U4 З-СЩ Ub 4 U.U ак (К+1) ли I 1, дуль, с этого момента времени будет иметь место уменьшение значения тре.тьей гармонической в суммарном токе фазы реактора. При ьых . Равном 2&и 1-фазный модуль достигнет предельного насыщения, а 2-фазный модуль - полупредельного насыщения. Дальнейшее -увеличение приведет к набору мощности 2-й 3-фазными модулями, причем первый фазный модуль, достигнув предельного насыщения, остается в этом режиме работы, который соответствует его номинальной мощности. Последовательность набора мощности последующими фазными модулями аналогична. При , равно К+1)Ди, все однофазные модули находятся в номинальном режиме. При увеличении Ugyj, свыше (K+l)(iU срабатывает двухпороговый блок форсировочного режима 5 и с его выхода напряжение поступает на вход всех сумматоров и фазные модули одновременно набирают мощность свыше номинальной, т.е. в этом случае порог срабатывания БС 5 И (K+1)AU. Лля ограничения форсировочного режима действует вторая установка и. Если Ujjj, IJg , модули не набирают мощности. Значение уставки g определяется орсировочными возожностями фазных модулей. При уменьении входного сигнала работа системы управления в целом совместно с фазными модулями происходит в обратном порядке..

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет уменьшить и относительные значения высших гармонических в суммарном токе фазы Mai нитно-вентильного реактора, обеспечив при этом уровень нелинейных искаже- ю НИИ ниже 5. Возможность уменьшения абсолютного значения высших гармонических, имеющих наибольшую величину, показывает на его явное преимущество по сравнению с существующими,15

I Таким образом, предлагаемый способ управления мощностью магнитно-вентильного реактора позволяет снизить значения высших гармонических в рабочем токе и исключить нежелательные 20 /явления как феррорезонанс на высших гармониках, искажение сетевого направ ления высшими гармониками.

Формула изобретения 5

Способ управления мощностью магнитно-вентильного реактора,состоящее из К однофазных модулей в каждой фазе, заключающийся в синхронном регулировании мощности всех К однофазных модУ-ЗО лей, отличающийся тем.

что, с целью снижения уровня нелинейных искажений в рабочем токе при наборе мощности реактором, каждый п-й однофазный модуль фазы магнитновентильного реактора вводят в работу после того, как (п-1)-й однофазный модуль достигнет полупредельного насыщения, и управление этими модулями осуществляют одновременно до достижения (n-l)-M однофазным модулем предельного насыщения, а п-го однофазного модуля - полупредельного насыщения, при этом управление (п-1)-м однофазным модулем прекращают и он находится в номинальном режиме, а в работу вводят (п+1)-й однофазный модуль управление которым осуществляют совместно с п-м однофазным модулем, при достижении К-м однофазным модулем предельного насыщения регулирование прекращают, а при сбросе мощности реактором, (К-1)-м однофазным модулем управляют совместно с К-м модулем . до достижения им полупредельиого насыщения, а (К-1)-м и (К-2)-м модулями управляют при достижении К-м однофазным модулем холостого хода и при достижении К-ми однофазными модулями мощности холостого хода управление прекращают.

J 9

qo«

ао2

:. ас4

HOS

V

ь.

чЛ

Ч5ЯГ

fi/

Способ относится к области электроэнергетики и может быть использован для управления магнитно-вентильным реактором с предельным насыщением, состоящим из группы однофазных модулей. Цель - снижение уровня нелинейных искажений в потребляемом токе. В способе управления реактивной мощностью группы реакторов, заключающемся в синхронном регулировании всех К реакторов одновременно при наборе мощности реактором каждый п-й однофазный модуль фазы магнитно-вен- . тильного реактора вводят в работу после того, как (n-l) однофазный модуль достигнет полупредельного насыщения, и управление этими фазными модулями осуществляют одновременно ло достижения (п-1)-м однофазным модулем предельного насыщения, а п-м однофазным модулем полупредельного насыщения, при этом управление (n-l)-M однофазным модулем прекращают и он находится в номинальном режиме, а в работу вводят (п-^О-й однофазный модуль, управление которым осуществляют совместно с п-м одно фазным модулем, при достижении К однофазными модулями предельного насыщения регулирование прекращают, а при сбросе мощности реактором (К-1)-м однофазным модулем управляют совмест но с К-м однофазным модулем до дости- .жения им полупредельного насыщения, а (К-!)-м и (К-2)-м однофазными модулями управляют при достижении К-м однофазным модулем мощности холостого хода и при достижении К однофазными модулями мощности холостого хода управление прекращают. 2 ил.i(Л^осо4^О 05

Us

U4

ВхоЭнои с иг мал

Фиг. 2,