Способ регулирования источника реактивной мощности при его совместной работе с асинхронным генератором Советский патент 1992 года по МПК H02J3/46 H02J3/18 

нагрузки или отключением генерирующей мощности в приемной энергосистеме.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования источника реактивной мощности при его совместной работе с асинхронным генератором, в узле подключения которых измеряют напряжение, режимные параметры энергосистемы и скольжение асинхронного генератора, сравнивают его с номинальным, суммируют отклонения режимных параметров генераторов, напряжения и скольжения от номинального значения и пропорционально этой сумме регулируют реактивную мощность источника, формируют первую производную скольжения асинхронного генератора, суммируют ее с упомянутой суммой и изменяют уставку источника реактивной мощности по напряжению и в случае, если первая производная скольжения увеличивается, то увеличивают уставку по напряжению, а если уменьшается, то эту уставку уменьшают, формируют первую производную тока статора асинхронного генератора, умножают ее на отклонение скольжения и при отрицательном знаке полученного произведения исключают из регулирования параметры отклонения скольжения и первую производную скольжения, с исключением параметров скольжения вышеупомянутое произведение первой производной тока статора на отклонение скольжения асинхронного генератора суммируют с уставкой источника реактивной мощности по напряжению.

На чертеже представлена блок-схема устройства для осуществления способа.

Устройство содержит датчик 1 измерения напряжения, датчик 2 измерения скорости АГ, датчик 3 измерения тока статора асинхронного генератора, согласующий блок 4, блоки 5 и 6 сравнения, дифференцирующие блоки 7 и 8, усилители 9-12, сумматор 13, блок 14 перемножения, логическое устройство 15, док 16 формирования управляющих импульсов. В узле подключения ИРМ измерительный датчик 1 присоединен к шинам станции посредством измерительного трансформатора напряжения. Измерительный датчик 2 связан непосредственно с валом ротора АГ, а измерительный датчик 3 соединен с вторичной обмоткой трансформатора тока. Выход датчика 2 скорости АГ подсоединен к входу согласующего блока 4, выход которого связан с входами блока 5 сравнения и блока 7 дифференцирования. Выход блока 5 сравнения соединен с одним из входов блока 14 перемножения и соответствующим входом логического устройства 15, на другие входы которого подключены

выходы дифференцирующего блока 7 и блока 14 перемножения. Выход датчика 3 тока статора АГ соединен с входом дифференцирующего блока 8, выход которого связан с 5 блоком 14 перемножения. Выходы логического устройства 15 подключены к входам усилителей 9, 10 и 11, выходы которых связаны с соответствующими входами сумматора 13, выход которого подсоединен к

0 одному из входов блока 6 сравнения, другой вход которого связан с выходом измерительного датчика 1 напряжения, а выход - с входом усилителя 12, выход которого присоединен к входу блока 16 формирования

5 управляющих импульсов, выход которого связан с управляющим входом тиристоров СТК.

В данный блок-схеме в качестве датчика 2 скорости АГ можно использовать тахоге0 нераторы, а в качестве согласующего блока 4 - усилители постоянного напряжения. Датчик скорости служит для определения скорости вращения ротора АГ в виде постоянного напряжения, пропорционального

5 скорости вращения, а согласующий блок - для согласования величины напряжения на выходе датчика скорости с входами блока 5 сравнения и дифференцирующего блока 7. Блок 5 сравнения выполняет функцию изме0 рения отклонения текущего скольжения АГ относительно величины заданной уставки ( ДЗдг ЗАП - ЗАГО), а дифференцирующие блоки 7 и 8 предназначены для формирования сигналов, пропорциональных скорости

5 изменения скольжения и тока статора АГ. Блок 14 служит для перемножения сигналов отклонения скольжения и первой производной тока статора АГ и формирования сигнала соответствующей полярности для

0 запуска схемы логического устройства 15. Логическое устройство 15, содержащее в своем составе схему сравнения и исполнительный орган, предназначено для шунтирования (исключения из регулирования)

5 каналов по отклонению скольжения АГ и его первой производной при отрицательном выходном сигнале блока 14 перемножения и одновременного подключения к сумматору 13 сигнала, пропорционального произве0 дению первой производной тока статора на отклонение скольжения АГ. Усилители 12, 9, 10 и 11 служат для усиления сигналов, пропорциональных соответственно отклонению напряжения, произведению первой

5 производной тока статора на отклонение скольжения асинхронного генератора, отклонению скольжения АГ и его первой производной. Сумматор 13 предназначен для суммирования сигналов по выбранным параметрам режима системы, по отклонению

скольжения, первой производной скольжения и произведения скорости изменения тока статора АГ на отклонение скольжения с уставкой ИРМ по напряжению Do.

При изменении режима работы электропередачи изменяются значения напряжения на шинах станции, тока статора и скольжения АГ. При этом изменяются выходные сигналы с измерительных датчиков 1.2иЗ.

Датчик 2 скорости, установленный на валу ротора АГ, измеряет величину напряжения, пропорциональную скорости вращения ротора асинхронного генератора и полученный сигнал в виде постоянного напряжения поступает через согласующий блок 4 к блоку 5 сравнения и дифференцирующему блоку 7. Блоки 5 и 7, формируя сигналы, пропорциональные соответственно отклонению и скорости изменения сколь- жения АГ, передают их логическому устройству 15. Кроме того, с одного из выходов блока 5 сигнал,пропорциональный отклонению скольжения асинхронного генератора уступает на блок 14 перемножения.

Датчик 3, подключенный к вторичной обмотке трансформатора тока, измеряет величину тока статора АГ и полученный сигнал передает дифференцирующему блоку 8. Блок 8 формирует сигнал,пропорциональный первой производной тока статора АГ и передает его на блок 14, в котором он перемножается с сигналом, пропорциональным отклонению скольжения асинхронного генератора.

Логическое устройство выполнено таким образом, что при положительном или нулевом сигналах на его входе, связанном с выходом блока перемножения, исполнительный орган обеспечивает поступление в систему регулирования СТК сигналов от блоков 5 и 7. При отрицательном сигнале от блока перемножения логическое устройство размыкает выходные цепи блоков 5 и 7, исключая сигналы.пропорциональные ДЗдг

d SAP

и -;г из процесса регулирования, и одновременно подключает выход блока 14 перемножения через соответствующий усилитель 9 к сумматору 13,

Характерной особенностью сигнала, пропорционального первой производной тока статора асинхронного генератора

d дг . является то, что он увеличивается как

в переходных режимах, вызванных короткими замыканиями (сброс нагрузки), так и в режимах наброса нагрузки или дефицита

генерирующей мощности в приемной части энергосистемы.

В переходных режимах, сопровождающихся совпадающими по знаку изменениями A SAT и первой производной тока статора АГ (например, при коротком замыкании в электропередаче), знак выходного сигнала блока перемножения будет положительным и управление СТК осуществляется в соответствии с известным способом регулирования источника реактивной мощности по изменению скольжения АГи его первой производной.

В переходных режимах, обусловленных

увеличением нагрузки или отключением генерирующей мощности в приемной энергосистеме, увеличение сигнала, пропорционального первой производной тока статора АГ, сопровождается снижением скольжения асинхронного генератора. При этом на выходе блока перемножения появляется отрицательный сигнал, осуществляющий запуск схемы логического устройства. При срабатывании исполнительного

органа логического устройства происходит размыкание каналов регулирования по

ДЗдги--г-- при одновременном подключении к усилителю 9 сигнала, пропорциоА„ d дг

нального произведению АЗдг хdt

Усиленный сигнал в соответствии с установленным в усилителе 9 коэффициентом усиления поступает на выход сумматора 13, в

котором складывается с исходной уставкой регулятора СТК по напряжению Do, соответствующей номинальному напряжению на шинах станции (U0 (1-1,05)1)Ном).

Ко всем остальным входам сумматора

13 поступают другие сигналы по выбранным параметрам режима системы. При этом количество исходных каналов, их настройка и значения коэффициентов усиления остаются без изменения.

С выхода сумматора 13 полученный сигнал, пропорциональный величине скорректированной уставки

Uy U0+ А(р) + К( ДЗдг х - ),

где А(р) - операторное выражение, включающее в себя сумму управляющих воздействий, зависящих от отклонения режимных параметров энергосистемы; К - коэффициент усиления регулятора

СТК по каналу произведения отклонения скольжения на первую производную тока статора АГ,

поступает на один из входов блока 6 сравнения, на другой вход которого подается значение текущего напряжения Ut на шинах станции с выхода измерительного датчика 1. Разностный сигнал на выходе блока 6 сравнения усиливается в усилителе 12 в соответствии с установленным коэффициентом усиления регулятора по отклонению напряжения К0и и поступает на блок 16 формирования управляющих импульсов, выход- ной сигнал которого изменяет угол отпирания тиристоров СТК

V а (1+РТи)0и(И-РТу)(и -иУ)

где а- угол отпирания тиристоров ИРМ;

Ти, Ту - эквивалентные постоянные времени соответственно измерительного и усилительного звеньев регулятора;

р - оператор дифференцирования.

В зависимости от значения угла отпирали тиристоров изменяется величина реактивной мощности на выходе ИРМ и, следовательно, напряжение на шинах стан- ции, содержащей асинхронный генератор.

Таким образом, способ регулирования источника реактивной мощности при его совместной работе с асинхронным генерато

ром обеспечивает согласованное изменение реактивной мощности ИРМ в зависимости от режима, повышая тем самым устойчивость работы электропередачи и энергосистемы в целом.

Формула изобретения

1.Способ регулирования источника реактивной мощности при его совместной работе с асинхронным генератором по авт. св. NS 1617531, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости электропередачи в переходных режимах, обусловленных увеличением нагрузки или отключением генерирующей мощности в приемной энергосистеме, формируют первую производную тока статора асинхронного генератора, умножают ее на отклонение скольжения и при отрицательном знаке полученного произведения исключают из регулирования параметры отклонения скольжения и первую производную скольжения.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что с исключением параметров скольжения, упомянутое произведение первой производной тока статора на отклонение скольжения асинхронного генератора суммируют с уставкой источника реактивной мощности по напряжению.