СТАТИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ Советский патент 1973 года по МПК H02J3/18 

Изобретение относится к области автоматического регулирования энергосистем, а именно к регулированию генерируемой (потребляемой) реактивной мощности статических вентильных компенсаторов, установленных в соответствующих узлах нагрузки. В известных источниках реактивной мощности (ИРМ), использующих в качестве регулирующего звена непосредственно преобразователь частоты (ПЧ) с искусственной коммутацией, а в качестве наконительного элемента - трехфазный реактор повышенной частоты, фазы которого циклически подключаются к фазам питающей сети, генерируемая (потребляемая) реактивная мощность изменяется путем автоматического регулирования частоты тока в реакторе. Аналитически мощность реактора определяется следующим выражением: .

где Vp. оси - напряжение на выходе ИЧ (основная гармоника);

/р. осп - частота основной гармоники тока в реакторе; LP - индуктивность реактора.

Поскольку обычно Vp. оси и LP - НОСТОЯНные величины, то регулировочная характери(Обычно ОТ ИРМ требуется обеспечить диапазон регулирования DO 25+30, что пока

невозможно, если взять приемлемые значения /р.мии- 100-200гч).

Цель изобретения - расширить диапазон регулирования ИРМ. Это достигается тем, что он снабжен дополнительным реактором,

включенным последовательно с основным при стика ИРМ Q (f(fp. оси.) представляет гиперболическую зависимость: Значение /р. макс (или QMHH) на этой характеристике ограничивается частотными свойствами существующих в данное время вентилей, а значение /р. ми, (или Смаке) определяется, с одной стороны, величиной максимума реактивной нагрузки в данной точке сети, с другой - стремлением снизить габариты реактора. Чем выше значение /р. мни, тем лучше весогабаритные показатели реактора, а значит и всего ИРМ. Однако, это приводит к уменьшению диапазона регулирования DO реактивной мощности ИРМ, носкольку р. р.макс - УМЗКС JJn -- достижении максимальной частоты тока fp. макс в основном реакторс. На фиг. 1 представлена блок-схема статического источника реактивной мощности; на фиг. 2 и 3 - регулировочные характеристики ИРМ с расширенным диапазоном регулирования (Dz), равным соответственно 9 и 16. Статический источник реактивной мощности состоит из непосредственного ПЧ У с искусственной коммутацией и циклическим подключением фаз реактора повышенной частоты к фазам сети, основного 2 и дополнительного 5 неуправляемого реакторов, системы управления ИРМ 4 и выключателя 5. Принцип работы устройства состоит в следующем. При отклонении напряжения в сети от номинального с помощью системы управления 4 изменяется частота тока в основном реакторе 2, включенном на выходе преобразователя частоты 1. Дополнительный реактор при этом зашунтирован выключателем 5. Предположим, что отклонение напряжения в сети, на которое реагирует датчик напряжения в системе управления 4, уменьшилось. Следовательно при этом необходимо снизить и величину генерируемой (потребляемой) реактивной мощности, что осуществляется за счет автоматического увеличения частоты тока в основном реакторе (фиг. 2). В момент достижения максимальной частоты /р. макс, определяемой техническими характеристиками ИРМ, размыкается выключатель 5, а частота тока в обоих реакторах скачком снижается до значения fp. мин. Для того, чтобы величина реактивной мощности в момент переключения не изменилась, необходимо пропорционально снижению частоты увеличить сопротивление нагрузки на выходе ИРМ, что осуществляется путем соответствующего выбора индуктивности Ьдоп дополнительного реактора. Дальнейшее уменьшение реактивной мощности производится путем увеличения частоты тока в обоих реакторах от fp. мин до fp. макс при разомкнутом выключателе 5. Анализ показывает, что результирующий диапазон регулирования DS будет равен квадрату диапазона регулирования ИРМ с одним реактором, т. е. Ds Dg.(4) (В качестве примера на фиг. 2, 3 приведены регулировочные характеристики ИРМ. с расширенным диапазоном регулирования, равным DE 9 и 16 соответственно), Индуктивность дополнительного реактора Ьдоп выбирается из следующего условия: + доп .макс а его установленная мощность, определяется как (6) по отношению к аналогичной для основного реактора, выражением: Dl Например, при изменении DO от 2 до 6, что соответствует 2 4-36, установленная мощность дополнительного реактора составляет 25-13,9% Soon, т. е. относительно небольшую величину, Предмет изобретения Статический источник реактивной мощности, содержащий непосредственный преобразователь частоты с искусственной коммутацией и реактором на выходе, фазы которого циклически переключаются с одной фазы питающей сети на другую, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, он снабжен дополнительным реактором, включенным последовательно с основным, и выключателем, шунтирующим дополнительный реактор, при этом указанный выключатель размыкается в момент достижения максимальной частоты тока в основном реакторе.

fcemu.

осн

1%

Si--3 -3 2 fp Нин

Риг 2

р. fp..

1риг. i

WO

6040 : ff.

fp. макс.

р

fp мин

2 J Фиг j