Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в автоматических регуляторах возбуждения (АРВ) синхронного генератора (СГ) при совместной установке его с асинхронными генераторами (АГ) на электрических станциях.
Известен способ регулирования возбуждения синхронного генератора, при котором в качестве регулируемых параметров используются отклонения и первые производные напряжения и частоты и первые производные тока возбуждения синхронного генератора. Математическое описание таких регуляторов (без учета постоянных времени) имеет следующий вид:
AUf -K,
-lib
OU
AU-KijU +K0fA f+Kiff -Kip(1)
где Д Uf - отклонение напряжения обмотки возбуждения СГ обусловленное АРВ;
A U, U , A f, f - отклонения и первые производные напряжения на шинах генератора или системы и его частоты; Ip - первая производная тока возбуждения СГ; Кои. Kiu, Kof, KM, Kip - соответствующие коэффициенты усиления. В дальнейшем изложении правая часть (1) сокращено обозначается в виде операторного выражения А(р) т.е.: AUf A(p).
A(p) -Kou U - KiuU + K0f Af + Kiff - Kip Ip;
(2)
Оснащение синхронных генераторов с такими АРВ повышает устойчивость их работы и улучшает демпфирование колебаний параметров режима электрических систем, тогда, когда на станции работают только синхронные генераторы.
Недостатком рассмотренного способа при совместной работе на станции синхронных и асинхронных генераторов является отсутствие регулирования возбуждения СГ
С/)
С
41
И
00
3
ю
по параметрам режима АГ, как основного элемента электрической станции, вследствие чего пределы статической устойчивости электрической системы незначительно снижаются по сравнению со случаем, когда на станции установлен только СГ.
Для устранения указанного недостатка был предложен способ регулирования тока возбуждения СГ по отклонению и первой производной тока статора АГ, который является наиболее близким к предлагаемому способу.
Однако регулирование возбуждения СГ по полному току статора АГ не дает такого эффекта, как регулирование по активной составляющей тока статора АГ.
Это объясняется следующем.
Согласно векторной диаграмме токов статора АГ полный ток статора равен геометрической сумме активной (акт) и реактивной составляющих Ореак). Вторая составляющая представляет ток намагничивания, величина которой меняется незначительно при изменении активной нагрузки генератора. Полный ток меняется в основ- ном в результате изменения активной составляющей, которая зависит от режима нагрузки - передаваемой активной мощности от АГ.
Скорость набора активной нагрузки генераторами зависит от изменения активной составляющей тока статора, которая влияет на уровень напряжения на тинах машин или станции. В свою очередь, от уровня напряжение зависит уровень устойчивости генератора и соответственно электроэнергетической системы в целом. В связи с этим очевидно необходимость и эффективность регулирования возбуждения СГ по активной составляющей тока статора АГ. При этом справедлива запись
A Ufi A Una + A Urip, показывающая изменение возбуждения СГ согласно составляющим тока статора АГ (где AUfi - отклонение напряжения обмотки возбуждения СГ обусловленное регулированием по полному току статора АГ; A Ufia, A Ufip - отклонения напряжения обмотки возбуждения СГ обусловленные регулированием, соответственно, по активной и реактивной составляющей тока статора АГ).
Необходимо отметить, что составляющая напряжения возбуждения СГ ( AUfip), пропорциональная намагничивающему току статора АГ изменяется незначительно при изменении режима.
Целью изобретения является повышение пределов статической и динамической
устойчивости и улучшения качества переходного процесса электрической системы при совместной работе синхронных и асинхронных генераторов.
Поставленная цель достигается тем, что
при совместной работе синхронных и асинхронных генераторов по предлагаемому способу в сумматор АРВ СГ дополнительно вводится канал, реагирующий на отклонение активной составляющей тока статора АГ относительно его номинального значения. При этом уравнения АРВ СГ (без учета постоянных времени) имеет следующий вид:
15
AUf A(p)+KolaKT AlaKT,
(3)
где А акт (акт - оакт - отклонение активной составляющей тока статора АГ (акт) относительно его номинального значения Ооакт);
- коэффициент усиления по этому каналу.
С целью дальнейшего повышения устойчивости и улучшения качества переходного процесса электрической системы в
переходном режиме в сумматор АРВ СГ дополнительно вводится стабилизирующий канал по первой производной активной составляющей тока статора асинхронного генератора, При этом уравнения регулятора
имеет следующий вид;
AUf A(p)+К01акт А1акт+КИакт 1акт , (4)
где Гакт - первая производная активной составляющей тока статора АГ; Киакт - коэффициент усиления по этому каналу.
Предлагаемый способ регулирования возбуждения СГ при смешанном составе генераторов на станции - СГ и АГ - производится совместно с другими способами
учитывающими другие каналы системы АРВ, реагирующие на параметры режима, синхронных и асинхронных генераторов.
Таким образом, о предлагаемом способе при совместной работе СГ и АГ используются стандартные АРВ пропорционального и сильного действия с дополнительными каналами, реагирующими на отклонение и первую производную активной составляющей тока статора АГ.
На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ. В обмотку статора асинхронного генератора 1 включен трансформатор тока 2, выходы которого подкдючены к элементу 3,
измеряющему активную составляющую тока. Выход элемента 3, измеряющего активную составляющую тока, подключен к преобразовательному элементу 4. Выход преобразовательного элемента 4 подключен к измерительному 5 и дифференцирующему элементам 6. Выходы измерительного 5 и дифференцирующего б элементов подключены, соответственно к усилительным элементам 7 и 8, а выходы усилительных элементов подключены к входам сумматора АРВ 9, синхронного генератора 10. В данной схеме транформатор тока 2 служит для трансформирования тока, пропорционального току статора АГ 1, а элемент измеряющий активную составляющую тока 3 служит для формирования и измерения активного составляющего тока статора АГ 1. Преобразовательный элемент 4 служит для преобра- зования переменного активного составляющего тока статора АГ 1, о постоянный. Измерительный элемент 5 служит для измерения отклонения активного составляющего тока, пропорционального активной составляющей тока статора АГ 1, относительно его номинального значения, а дифференцирующий элемент б служит для формирования сигнала пропорционального скорости изменения активного составляющего тока статора АГ 1. Усилительные элементы 7 и 8 служат для усиления сигналов соответственно по отклонению и первым производным активной составляющей тока статора АГ 1, согласно установленным коэффициентам усиления (КсНакт и Кщкг). Сумматор АРВ 9 синхронного генератора 10 служит для суммирования сигналов по выбранным параметрам режима станции, СГ и по предлагаемому способу - по отклонению и первой производной активной составляющей юка статора асинхронного генератора 1.
Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом. В процессе работы генераторов трансформатор тока 2. включенный в обмотку статора асинхронного генератора 1, передает сигнал в виде переменного тока, пропорционального току статора АГ 1, в элемент, измеряющий активную составляющую тока 3. Элемент измеряющий активную составляющую тока 3, измеряя и формируя сигнал пропорциональный активной составляющей тока статора АГ 1, передает его к преобразовательному элементу 4. Преобразовательный элемент4, преобразовывая сигнал переменного тока в постоянный ток, передает его измерительным и
дифференцирующим элементам 4 и 5. Измерительный и дифференцирующий элементы 5 и 6, формируя сигналы, соответственно, пропорциональные отклонению и скорости
изменения активной составляющей тока статора АГ 1, передает их усилительным .-элементам 7 и 8. Усиленные сигналы согласно установленным коэффициентам усиления (Кыэкт и Кцакт) в усилительных элементах 7 и
8 поступают на вход сумматора АРВ 9 синхронного генератора 10. Ко всем остальным входам сумматора АРВ 9 синхронного генератора 10, поступают сигналы по выбранным параметрам режима станции и
синхронного генератора. При этом количество исходных каналов, их настройка, значения коэффициентов усилений АРВ остаются без изменения.
В результате полученные сигналы, пропорциональные отклонению и первой производной активной составляющей тока статора АГ 1, влияют на суммарное изменение значения тока возбуждения синхронного генератора 10. Увеличение тока статора
АГ увеличивает, а уменьшение, соответственно, уменьшает значение тока возбуждения синхронного генератора.
Промышленная реализация данного изобретения на электрической станции зависит от количества установленных генераторов. Например, на станции с шестью агрегатами смешанного состава - синхронными и асинхронными генераторами - предлагаемый способ может быть использован в соответствии предлагаемой схемой фиг. 2.
Формула изобретения Способ регулирования возбуждения
синхронного генератора по авт. св. Мг 1508311, отличающийся тем. что, с целью повышения пределов статической и динамической устойчивости и улучшения качества переходного процесса электрической системы при совместной работе синхронных и асинхронных генераторов, в качестве указанного отклонения тока статора асинхронного генератора относительно номинального значения и его производной
используют отклонение активной составляющей тока статора асинхронного генератора относительно его номинального значения и его производную.
(D
ЦЈЬ
O.K.T
Сущность изобретения: для повышения пределов статической и динамической устойчивости и улучшения качества переходного процесса электрической системы при совместной работе синхронных и асинхронных генераторов управляющее воздействие на ток возбуждения синхронного генератора формируется совместно с параметрами режима станции и синхронного генератора, а также по режимному параметру асинхронного генератора - по отклонению и первой производной активной составляющей тока статора асинхронного генератора. Увеличение активной составляющей тока статора асинхронного генератора приводит к увеличению, а уменьшение - соответственно к уменьшению значения тока возбуждения синхронного генератора. 2 ил.
Фиг.1
| Способ регулирования возбуждения синхронного генератора | 1987 |
|
SU1508311A1 |
| Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
