Способ автоматического регулирования возбуждения синхронных генераторов
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
3!9035
Сова Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”
МПК Н 02р 9/14
Заявлено 26.Х.1967 (№ 1193308/24-7) с присоединением заявки № 1220565/24-7
Приоритет—
Опубликовано 28.Х.1971. Бюллетень М 32
Дата опубликования описания 24.1.1972
Иомитет по делам изобретений н открытий при Совете улинистроо
СССР
УДК 621.313.322:
:621.316.722 (088.8) Авторы изобретения
В. Ф. Блохин, В. И. Лебедев, Г. В. Михневич, А. Е. Ра
В. Ф. Чесаченко и T. П. Яночкина р1", 1ОЮ»
Всесоюзный государственный проектно-изыскательски 1: " и научно-исследовательский институт «Энергосетьпрое с»,".::- *
Заявитель
СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
Изобретение относится к области автоматического регулирования режимов работы электростанций.
Известны способы автоматического регулирования возбуждения синхронных генераторов с использованием в качестве параметра регулирования, например, угла сдвига между измеряемым и опорным напряжениями и производных этого угла. Однако эти способы недостаточно надежны, так как требуют подвода к регулятору цепей от углоизмеряемой машины.
Предлагаемый способ отличается от известных тем, что с целью повышения надежности в качестве измеряемого напряжения используют напряжение, которое формируют путем векторного суммирования напряжения, пропорционального напряжению генератора, и напряжения, пропорционального падению напряжения в компенсирующем резисторе.
Величину сопротивления резистора выбирают равной величине синхронного сопротивления генератора.
С целью повышения качества регулирования и увеличения областей устойчивости величину сопротивления резистора выбирают большей величины синхронного сопротивления генератора.
Изменением величины сопротивления резистора можно менять структуру сигналов и делать ее достаточно близкой к оптимальной.
На фиг. 1 представлена схема передачи мощности от генератора в приемную систему; на фиг. 2 — векторная диаграмма для этого
5; на фиг. 3 и 4 — примеры схем для получения измеряемого напряжения (фиктивной э. д. с. Е"); на фиг. 5 — векторная диаграмма для измерения вектора э д. с. Е" ; на фиг. 6 — структурная схема системы регули10 рования с автоматическим ограничителем возбуждения.
Схемы на фиг. 1, 3, 4 и 6 содержат генератор 1, силовой трансформатор 2, линию
15 электропередачи 8, трансформатор 4 напряжения генератора, трансформатор 5 тока генератора, сопротивление б, соответствующее сопротивлению Л, приведенному ко вторичной стороне трансформаторов тока и напря20 жения, автоматический регулятор 7 возбуждения, элемент 8 автоматического регулятора, служащий для измерения электрического угла или отклонения частоты, промежуточный трансформатор 9 тока, ротор 10 генератора, систему 11 возбуждения генератора, автоматический ограничитель 12 снижения возбуждения и измерительный орган 13 автоматического регулятора возбуждения.
На схемах приняты следующие обозначения:
319035
Š— э. д. с. генератора;
U> — напряжение генератора;
U — напряжение шин электростанции;
U„— напряжение приемной энергосистемы;
Е " — вектор «фиктивной» э. д. с., равный векторной сумме напряжения генератора и произведения тока генератора на сопротивление Хф, Х, — реактивность генератора;
Х вЂ” сопротивление силового трансформатора; . Х вЂ” сопротивление линии электропередачи; (— ток генератора; д, — угол между напряжением энергосистемы и напряжением генератора; — угол между напряжением энергосистемы и э. д. с. генератора;
С, — режимный коэффициент, определяющий зависимость напряжения от угла вылета ротора генератора относительно приемной энергосистемы;
C> — режимный коэффициент, определяющий зависимость напряжения от величины э. д. с. генератора;
C — режимный коэффициент, определяющий изменение сигнала, подаваемого на ограничитель 12, при изменении угла вылета ротора генератора;
С4 — режимный коэффициент, определяющий изменение сигнала, подаваемого на ограничитель 12, при изменении э. д. с. генератора.
Из диаграмм (см. фиг. 2 и 5) видно, что измерительный орган регулирующего устройства, предназначенный для определения относительного положения вектора напряжения или его скорости (ускорения), подает сигнал, имеющий две составляющие, одна из которых зависит от положения э. д. с. (или ее частоты, производной частоты э. д. с.), а другая — от ее величины (скорости изменения величины, производной этой скорости). Меняя величину опережения фиктивного вектора Е ": в соответствии с векторной диаграммой на фиг. 2, можно выбрать такое соотношение между этими составляющими, чтобы получить наилучший процесс. При отрицательном опережении (Х меньше синхронной реактивности Х ) появляется составляющая от величины э. д. с. с противоположным знаком, действующая как положительная обратная связь.
Предлагаемый способ может быть использован не только при сильном регулировании возбуждения, но и для автоматического ограничения минимальной величины возбуждения, при совместном регулировании возбуждения и первичного двигателя и т. п.
При автоматическом ограничении минимальной величины возбуждения, например, может потребоваться регулирование по внут15
Зо
50 реннему углу между напряжением и э. д. с. генератора. Если вместо э. д. с. на измерительный орган устройства автоматического ограничения минимальной величины возбуждения подавать вектор фиктивной э. д. с. Е :, то достигается опережение в действии устройства ограничения по сравнению с регулированием по внутреннему углу генератора при возникновении возмущений в энергосистеме, и результате которых регулятор напряжения стремится снизить возбуждение генератора.
Структура сигнала ограничителя в статике по предлагаемому способу может быть сделана близкой к структуре сигнала автоматического регулятора возбуждения по отклонению напряжения, и, следовательно, закон автоматического регулирования системы возбуждения при действии ограничителя остается в этом случае близким к закону регулирования в нормальных режимах, когда ограничитель снижения возбуждения не действует. Увеличивается лишь суммарный коэффициент усиления системы автоматического регулирования возбуждения. Неустойчивость системы автоматического регулирования, которая возникает при этом вследствие увеличения ее коэффициента усиления, может быть легко устранена введением производных по выходу ограничителя, подаваемых на автоматический регулятор возбуждения. При этом еще больше увеличивается быстродействие схемы ограничения снижения возбуждения.
Предмет изобретения
1. Способ автоматического регулирования возбуждения синхронных генераторов с использованием в качестве параметра регулирования, например, угла сдвига между измеряемым и опорным напряжениями и производных этого угла, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в качестве измеряемого напряжения используют напряжение, которое формируют путем векторного суммирования напряжения, пропорционального напряжению генератора, и напряжения, пропорционального падению напряжения в компенсирующем резисторе.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что величину сопротивления резистора выбирают равной величине синхронного сопротивления генератора.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования и увеличения областей устойчивости, величину сопротивления резистора выбирают большей величины синхронного сопротивления генератора.
Приоритет по п. 3 исчислять по заявке
Хо 1220565/24-7 с 28.II.1968 г., 319035 д и с
Фиг.б
Составитель К. Фотина
Редактор А. Пейсоченко Техред 3. Тараненко Корректоры О. Зайцева и Е. Миронова
Заказ 504/1958 Изд. № 1413 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»
