Способ автоматического управления возбуждением синхронного генератора Советский патент 1979 года по МПК H02P9/10 H02J3/24 

1

Изобретение относится к способам автоматического управления и регулирования возбуждением мощных синхронных машин.

В авторском свидетельстве № 448562 описан способ управления возбуждение синхронного генератора, заключающийся в том, что с целью повышение эффективности и надежности управления повышение уставки автоматического регулятора возбуждения (АРБ) по напряжению осуществляется в переходном процессе по факту отклонения режимного параметра на определенную величину. При отклонении режимного параметра на большую величину производится полное (потолочное) форсирование возбуждения в течение времени, пока напряжение генератора не достигнет уровня, соответствующего повышенной уставке АРВ по напряжению.

При использовании указанного способа возникают определенные трудност с определением и выбором значения величины отклонения режимного параметра, при превышении которой необходимо форсировать возбуждение. Так, при малых значениях этой величины (при малых значениях уставки по отклонению режимного параметра) форсирование возбуждения происходит и при легких переходных процессах, когда нет необходимости в дополнительном воздействии на систему возбуждения генератора. При этом управление возбуждением сопровождается необоснованно частым подъемом напряжения на шинах станции, что может привести

0 к снижению надежности основного оборудования электростанций. При сравнительно больших значениях уставки по отклонению режимного параметра имеет место запаздывание в подаче форсиро5вочного сигнала, что в ряде случаев может привести к снижению эффективности воздействия системы возбуждения,

Таким образом, неселективность в

0 управлении возбуждения по известному способу может привести к снижению надежности основного оборудования энергосистемы или недоиспользованию потенциальных возможностей систег ы возбуждения синхронного генератора.

Целью изобретения является повышение селективности и надежности управления возбуждением синхронного генератора.

0 Это достигается тем, что по спос бу автоматического управления возбу дением синхронного генератора измеряют интервал времени между моменто подачи форсировочного сигнала и моментом достижения напряжением синхронного генератора заданного уровн сравнивают полученное значение инте вала времени с уставкой, прекращают форсирование, если измеренная величина оказывается меньше уставки, и осуществляют возврат уставки регуля тора по напряжению на доаварийный уровень. На чертеже приведена функциональ ная схема, реализующая способ управ ния возбуждением синхронного генератора. Схема содержит фильтр 1 постоянной составляющей, схемы сравнения 2 управляемые ключи: нормально открытые 7-10 и нормально закрытые 11, 12 и 13, датчик времени 14 и суммирующий усилитель 15 ЛРВ. Фильтр 1 выявляет отклонение ЛП режимного параметра П от его значения в предаварийном режиме. В схемах сравнения 2 и 3 величина АП сравнивается с уставками У и УЗ при этом У УЗ Р превышении величиной А П уставок У и У на выходе схем сравнения 2 и 3 появ ляется ненулевой сигнал. Выходы схе сравнения 2 и 3 подключены соответственно к управляющим входам ключей 7 и 8, Сигнал повышения уставки рег лятора по напряжению У поступает в суммирующий усилитель15 АРВ через последовательно соединенные контакт ключей 7 и 12, В схемах сравнения 4 и 5 проводи ся сравнение величины напряжения ге нератора V-p с уставками Vj и У, , при этом У У . Если величина V превышает заданную уставку, то на вы ходе соответствующей схемы сравнени появляется ненулевой сигнал. Выход cxef-ttj сравнения 4 подключен к управ ляющему входу ключа 11. Сигнал выхода схемы сравнения 5 поступает на управляющие входы ключей 9 и 10 и н один из входов датчика времени 14. Н другой вход датчика времени поступает через контакты ключа 8 сигнал форсировки возбуждения Ф, Сигнал выхода датчика времени через контакты ключа 9 поступает на схему сравнения 6, где этот сигнал сравнивается с уставкой У . Сигнал, пропорциональный У поступает для сравнения на схему 6 через контакты ключа 10. На выходе схемы сравнения 6 появляется сигнал, если сравниваемая величина - сигнал выхода датчика времени оказывается меньше заданной уставки Выход схемы сравнения 6 подключен к управляющим входам ключей 12 и 13. Появление сигнала на управляющем входе любого управляемого ключа, из указанных на фиг.,, приводит к срабатыванию соответствующего ключа с замыканием - размыканием его контактов . Величина выходного сигнала датчика времени 14 пропорциональна текущему значению времени, отсчитываемому от момента его запуска. Запуск датчика осуществляется сигналом форсировки Ф, поступающим на один из его входов; останов датчика с фиксацией его выходного сигнала ос тдествляется по сигналу, поступающему на его вход с выхода схемы сравнения 5. В аварийных режимах, характеризующихся величиной отклонения лП режимного napaj-ieTpa не превышающей уставку У2, схема реализует способ управления возбуждения по п.1 авт.св. № 448562. В аварийных режимах энергосистемы при превышении отклоНГнием режимного параметра П уставки У кроме срабатывания ключа 7 и подачи в АРВ через контакты ключей 7 и 12 сигнала на повышение уставки регулятора по напряжению происходит срабатывание ключа 8 и подача через контакты ключей 8, 11, 13 в суммирующий усилитель 15 сигнала полного форсирования возбуждения. При подаче в АРВ сигнала форсирования одновременно происходит подача этого сигнала и на вход датчика времени 14, появление сигнала на входе датчика приводит к его запуску, причем момент запуска отсчитывается от момента подачи сигнала на полное форсирование возбуждения. Форсирование возбуждения приводит к повышению напряжения генератора. По достижении напряжением генератора VP заданной уставки У на выходе схемы сравнения 5 появляется сигнал, который, поступая на вход датчика 14, фиксирует выходной сигнал датчика на уровне, достигнутом к моменту срабатывания схемы сравнения 5. Сигнал с выхода схемы сравнения 5, поступая на управляемые ключи 9 и 10, вызывает замыкание их контактов, вследствие чего на входы схемы сравнения 6 поступают для сравнения сигнал с выхода датчика времени 14, пропорциональный текущему моменту времени и отсчитываемому от момента форсирования возбуждения, и сигнал уставки Уу Если сигнал выхода датчика времени меньше уставки Уд (более быстрое, чем заданное достижение уровня напряжения VP У ) , то .схема сравнения 6 вырабатывает сигнал, который, поступая на управляющие входы ключей 12 и 13, вызывает размыкание контактов этих ключей. Срабатывание управляемых ключей 12 и 13 приводит к прекращени форсирования возбуждения и к возврату уставки регулятора по напряжению на доавариЯное змачение. Если интервал времени между момен том начала форсирования и моментом достижения заданного уровня (Vp v больше заданного значения, т.е. величина выхода датчика времени превышает уставку %, то сигнал выхода , схемы сравнения 6 равен нулю В этом продолжается форсирование воз буждения (контакты ключа 13 замкнуты) при повьлиенной уставки АРВ по напряжению (замкнуты контакты ключа 12) . Прекращение форсирования происходит тогда, когда напряжение генератора достигнет уровня (V j ) величина которого выбрана в соответствии со значением повышенной уставки регулятора по напряжению. При VP Yj происходит срабатывание схем сравнения 4, что приводит к размыканию контактов ключа 8 и к прекращению форсирования возбуждения. После снития форсировки режим АРВ характеризуется повышенным значением уставки регулятора по напряжению. Переклю чение в этом случае уставки по напряжению на уровень, соответствующий предаварийному режиму, может осуществляться автоматически или вручну через несколько секунд. Использование способа обеспечивает (за счет выбора величины уставки по отклонению режимного параметра) форсирование возбуждения во всех гшарийных ситуациях, представляющих опасность по условиям устойчивости, и исключает неоправданное по условиям устойчивости повышение напряжения на тинах генератора в легких переходных процессах. Использование контроля за временем достижения .напряжением заданного уровня при форсировании возбуждения увеличивает селективность способа автоматического управления возбуждения и обеспечивает повышение эффективности управления возбуждением синхронных генераторов. Формула изобретения Способ автоматического управления возбуждением синхронного генератора по авт.св. W 448562, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности и надежности управления, измеряют интервал времени между моментом подачи форсировочного сигнала и моментом достижения напряжением синхронного генератора заданного уровня, сравнивают полученное значение с уставкой и, если измеренная величина оказывается меньше уставки, прекращают форсирование и осуществляют возврат уставки регулятора по напряжению на доаварийный уровень.