Способ сидорова в.в.включения генератора ветроэлектрического агрегата на параллельную работу с энергосистемой

 

Способ включения генератора ветроэлектрического агрегата на параллельную работу с энергосистемой путем разгона генератора при заторможенном и отсоединенном от -генератора ветродвигателе в режиме синхронного двигателя без нагрузки до частоты вращения, соответствующей втягиванию в синхронизм, возбуждения генератора путем увеличения тока возбуждения запуска ветродвигателя и соединения ветродвигателя с генератором при равенстве частот вращения, о -f личающийся тем, что, с целью повышения устойчивости энергосистемы независимо от величины мощности включаемого ветроагрегата, после запуска ветродвигателя измеряют частоту вращения вала ветродвигателя и осуществляют увеличение тока возбуждения пропорционально увеличению частоты вращения вала ветродвигателя, при этом величину тока возбуждения устанавли- jвают соответствующей номинальному S напряжению генератора. (Л со 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) Н 02 J 3/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3556460/24-07 .(22) 25.02.83 (46) 23.05.84. Бюл. 9 19 (72) В.В.Сидоров (53) 621. 316.729 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 762090, кл. Н 02 У 3/42, 1978. (54) СПОСОБ СИДОРОВА В,В. ВКЛ)0ЧЕНИЯ

ГЕНЕРАТОРА ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО АГРЕГАТА HA ПАРАЛЛЕЛЬНУ)0 РАБОТУ С ЭНЕРГОСИСТЕМОЙ, (57) Способ включения генератора вет- роэлектрического агрегата на параллельную работу с энергосистемой путем разгона генератора при заторможенном и отсоединенном от -генератора ветродвигателе в режиме синхронного двигателя без нагрузки до частоты вращения, соответствующей втягиванию в синхронизм, возбуждения генератора путем увеличения тока возбуждения запуска ветродвигателя и соединения ветродвигателя с генератором при равенстве частот вращения, о 9 "-" личающийся тем,что,сцелью повышения устойчивости энергосистемы независимо от величины мощности включаемого ветроагрегата, после запуска ветродвигателя измеряют частоту вращения вала ветродвигателя и осуществляют увеличение тока возбуждения пропорционально увеличению частоты вращения вала ветродвигателя, при этом величину тока возбуждения устанавливают соответствующей номинальному Я напряжению генератора.

1094107

Изобретение относится к электротехнике, к способам включения генераторов ветроэлектрических агрегатов на параллельную работу с энергосистемой, для повышения ее устойчивости, независимо от величины мощности включаемых ветроагрегатов.

Известен способ включения генератора ветроэлектрического агрегата на параллельную работу с энергосистемой, а также способ синхронизации генератора ветроэлектрического агрегата.

В известном способе включение генератора на параллельную работу с энергосистемой осуществляют путем разгона генератора до частоты враще. ни я, соот вет ст вующей втя гив анию в синхронизм. Для этого генератор отсоединяют от з аторможенного ветроагрегата, разгон генератора до частоты вращения соответствующей втягиванию в синхронизм осуществляют путем подключения генератора к сети в режиме синхронного двигателя без нагрузки, который перевоз буждают, э атем з апускают ветроагрегат и при равенстве час тоти вращения ветроагрегата и генератора соедин яют ветроагрегат с генератором.

При достижении синхронной частоты вращения на валу генератора, работающего s режиме синхронного двигателя,, увеличивают ток в обмотке возбуждения до перевоз буждения синхронного генератора. В результате токи возбуждения могут достигать своих максимальных значений, Тогда, если мощ- 35 ность ветроагрегата составляет десятки или даже сотни киловатт, собственное потребление тока в цепях обмотки возбуждения синхронного генератора ветроагрегата практически не окажет 40 влияния на устойчивый режим работы энергосистемы (1j .

Однако, когда единичная мощность ветроагрегата достаточно велика, то потребление из электросети токов сис-4> темой возбуждения, мощность которой составляет 2-5Ъ от номинальной мощности синхронной машины, резко снизит уровень рабочего напряжения в энергосистеме, 5Î

Уменьшение величины рабочего напряжения в энергосистеме отрицательно скажется на рабрте подключенных к ней потребителей. Таким образом, энергосистема, в которой генераторы ветроагрегатов включены по известному способу, может бить неустойчивой.

Целью изобретения является повышение устойчивости энергетической системы независимо от величины мощности

60 включаемого ветроагре гата, Указанная цель достигается тем,. что разгон генератора производят при заторможенном и отсоединенном от генератора электродвигателе в режиме синхронного двигателя. без нагрузки до частоты вращения, соответствующей втягиванию в синхрониэм, после запуска ветродвигателя измеряют частоту вращения вала ветродвигателя и увеличив ают ток воз буждени я пр опорци он ально увеличению частоты вращения вала ветродвигателя, при этом величину тока возбуждения устанавливают соответствующей номинальному напряжению ген ер атор а.

На фиг. 1 представлена схема включе ни я генератора ветроагре гата в энергосистему с целью автоматического регулирования тока возбуждения; на фиг. 2 — график зависимости величины тока возбуждения в напряжения генератора от частоты вращения вала ветродвигателя.

Схема включения генератора в энер-. госистему содержит ветродвигатель 1, повышающий редуктор 2, тахогенератор

3 постоянного тока, вал 4 ветродвигателя, гидравлическую муфту 5, вал б генератора, синхронный генератор 7 выключатель 8, энергосистему 9,обмотку 10 возбуждения, возбудитель 11, резистор переменный 12, электромагнитный привод 13 переменного резистора, цепь 14 питания электромагнитного привода, Вал б синхронного генератора 7 и вал 4 ветродвигателя 1 можно механически соединять или отсоединять гидравлической муфтой 5.

Генератор 7 через выключатель 8 имеет электрическую связь с энергосистемой 9. Обмотка 10 возбуждения подключена к якорю 11 возбуждения через переменный резистор 12. Тахогенератор 3 установлен на валу 4 ветродвигателя 1 между редуктором 2 и гидромуфтой 5 ..

Электромагнитный привод 13 переменного резистора через цепь 14 питания соединен с тахогенератором 3.

Вал 4 заторможенного ветродвигателя 1 гидромуфтой 5 отсоединяют от вала б синхронного генератора 7. Выключатель 8 замыкают и генератор 7 получит питание от энергосистемы 9, При этом запус и разгон генератора в режиме синхронного двигателя без нагрузки до частоты вращения соответствующей втягиванию в синхронизм производят без подачи тока в обмотку 10 возбуждения, эа счет реактивного момента, действующего в явнополюсной синхронной машине. ,Цалее ветродвигатель 1 растормаживают и под воздействием движущегося воздушного потока ветродвигатель приводит во вращени е вал 4. Частота вращения вала 4 во время запуска ветродвигателя постепенно увеличивается. установленный на валу ветродвигателя тахогенератор 3, с возбуждением

109410 7

Составитель К.Фотина

Редактор A. Шандор Техред Т. Маточка Корректор В, Бутяга

Заказ 3452/43 Тираж 614 Под пи сн ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 постоянными магнитами, создает постоянный магнитный поток (ц = const) поэтому выходное н апряжени е тахо генератора прямо пропорционально частоте вращения вала 4 ветродвигателя 1.

Таким образом, с увеличением частоты

43 вращени я в ала — етродвигателя будет увеличиваться выходное напряжение тахогенератора U, = f (4) ) ° Напряжение тахогенератора 3 по цепи 14 питания подают на электромагнитный привод 13, который воздействует на переменный резистор 12, производя автоматическую регулировку тока в цепи обмотки 10 возбуждения, При этом имеет место плавное и пропорциональное 15 регулирование тока возбуждения в напряжения генератора по мере изменения частоты вращения вала 4 ветродвигателя. При выходе вала 4 на синхронную скорость вращения гидромуфта 2()

5 автоматически соединяет вал ветродвигателя с валом 6 генератора синхронная машина переходит из двигательного режима в генераторный. Тогда значение величины тока возбужде- 25 ния генератора соответсвует номиналь-. ному напряжению генератора и находится в допусти их пределах. Это достигается в процессе автоматического регулирования тока возбуждения в результате выбора соответствующих параметров цепи управления переменным резистором (тахогенератор-электромагнит- ный привод-переменный резистор).

На фиг. 2 прямая а. изображает зависимость плавного увеличения тока возбуждения 1,) пропорционально увеличению частоты вращения вала ветродвигателя i = f (у ), кривая b зав исимост ь йапряжени я генератора

Uz от частоты вращения вала ветродвигателя Ur = f (ц„,) .

Из графика следует, что вначале характеристики а и 5 изменяются прямо пропорционально увеличению частоты вращения вала ветродвигателя о поэтому до точки с они лежат на одной; прямой, и когда частота вращения вала ветродвигателя становится равной синхронной частоте ы величина тока с возбуждения i „соответствует номинальному напряжению генератора U, затем вследствие н асыщени я магнитной цени генератора функция U = f (и ) в точке С изгибается вправо, чем обусловлена ее нелинейность, Предлагаемый способ включения генератора в энергосистему предусматривает синхрониз ацию ветроэлектричес.кого агрегата с энергосистемой в режиме синхронного двигателя без нагрузки и без подачи тока в обмотку возбуждения, за счет реактивного момента, при этом регулировку величи— ны тока возбуждения производят плавно, прямо пропорционально увеличению частоты вращения вала ветродвигателя.

Это поз волит исключить резкое снижение напряжения в эн ер госи стеме при включении ветроагрегатов, что существенно повышает устойчивость энергосистемы, независимо от величины мощности включаемых ветроагрегатов.