Способ автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора и устройство для его осуществления

Способ автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ )858198

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 101279 (21) 2849347/24-07 с присоединением заявки ¹ —. (23) Приоритет—

Опубликовано 23.08.81. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 230881 (51)М. Кл.

Н 02 Р 9/10

Н 02 J 3/24

Государственный комитет

СССР ио деаам изобретений и открытий (53) УДК 621.316. .722.б21.313.

322 088 8) (72) Авторы изобретения

Л. A. Кощеев, В. Л. Невельский, В; A. Шлайфштейй— и. М. A. Здлин т

) ).

Научно-исследовательский институт пост янно) 6;офка. (71) 3 а яв м тель (54 ) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ EFO ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к способам и устройствам автоматического управления и регулирования возбуждения мощных синхронных генераторов.

Известен способ автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора с использованием сигнала, пропорционального отклонению напряжения статора от заданного уровня и сигнала гибкой обратной связи (1).

Способ осуществлен устройством для автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора, содержащим автоматический регулятор возбуждения (АРВ) и блок гибкой обратной 5 связи (ГОС) .

Недостатком известного способа является то, что при регулировании с большим коэффициентом усиления устойчивость достигается за счет увеличения инерционности системы регулирования. В .частности, усиление гибкой обратнОй связи снижает в переходных ре- 25 жимах эффективность действия регулятора. Инерционное регулирование обуславливает меньшую скорость форсирования напряжения на шинах электростанции при коротких замыканиях в энергосистеме.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ автоматического регулирования возбудителя, заключающийся во введения ограничения выходного сигнала усилителя гибкой обратной свяэи, и устройство для автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора, содержащее автоматический регулятор возбуждения (АРВ) и блок гибкой обратной связи (ГОС), на вход которого подан сигнал, пропорциональный напряжению ротора j2j.

Область статической устойчивости расширяется эа счет установки большого К в линейной части характеристики канала ГОС. При конечных отклонениях напряжения ротора,. когда выходной сигнал на усилителе в канале ГОС достигает своего ограничения, величина Ктс) резко снижается и тем самым повышается скорость форсирования (расфорсирования) возбуждения генераторов в переходных режимах.

Недостатком известного способа и устройства для автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора является опасность возникновения автоколебаний, которые в некоторых режимах могут приводить к нару. j58198

d0

65 шению синхронной связи генератора с энергосистемой. Автоколебания. возникают после конечного возмущения в энергосистеме, причем условия их возникновения и развитие в существенной степени зависят с г предшествовавшего режима, характера возмущения, значения К „„ в линейной части характеристики кайала ГОС и диапазона этой линейной части. При этом компромиссные решения, которые могут быть получены уменьшением К roc и расширением диапазона линейной части характеристики канала ГОС, неизбежно приводят к снижению пределов устойчивости.

Цель изобретения — повышение предела динамической устойчивости.

Цель достигается тем, что в способе автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора с использованием сигнала, пропорционального отклонению напряжения статора от заданного уровня и сигнала гибкой обратной связи, производят кратковременные отключения гибкой обратной связи, причем моменты отключения гибкой обратной связи фиксируют по превышению текущего значения режимного параметра по сравнению с запоминаемым экстремальным значением того же параметра, а момент включения гибкой обратной связи определяют по отсутствию отклонения режимного параметра от установившегося стационарного значения.

Устройство для автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора, содержащее автоматический регулятор возбуждения (APB) и блок гибкой обратной связи (ГОС) по напряжению ротора, снабжено двумя датчиками режимных параметров, блоком запоминания экстремальных значений режимного параметра, управляемым ключом с двумя управляющими входами и блоком фиксации отклонения режимного параметра от установившегося значения, при этом выход блока ГОС подключен ко входу APB через нормально замкнутый управляемый ключ, к размыкающему входу которого подключен выход блока запоминания экстремальных значений режимного параметра, а к замыкающему входу — выход блока фиксации отклонения режимного параметра, вход блока фиксации отклонения режимного параметра подключен на выход одного из датчиков режимного параметра, а выход.другого датчика режимного параметра подключен на вход блока запоминания экстремальных значений режимного параметра.

На чертеже представлена блок-схема устройства для автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора.

Устройство содержит датчики 1 и 2 режимных параметров, блок 3 запоминания экстремального значения режимного параметра, управляемый ключ 4, блок 5 гибкой обратной связи, автоматический регулятор б возбуждения и блок 7 фиксации отклонения режимного параметра.

Устройство работает следующим об5 разо

В исходном состоянии ключ замкнут, выход блока ГОС 5 подключен ко входу

APB.

С выхода датчика 1 сигнал, пропор10 циональный режимному параметру П, поступает на вход блока 3 запоминания экстремального значения, в котором происходит запоминание экстремального значения режимного параметра и срав1 нение этого значения с текущим значением параметра. Сигнал на выходе блока 3 появляется только в те моменты времени, когда текущее значение режимного параметра превь>шает ранее запомненное значение экстремума. При рабо20 те устройства в установившемся режиме в блоке 3 запоминается некоторое знаО чение режимного параметра П, величина которого определяется нестационар—

-ными малыми колебаниями в энергоси25 oreìeПри возникновении в энергосистеме возмущения, приводящего к увеличению параметра П до величины П„ р П„

1 о на выходе блока 3 появляется сигнал, 0 который поступает на размыкающий управляющий вход ключа 4 и вызывает размыкание этого ключа. Размыкание ключа

4 разрывает цепь гибкой обратной связи АРВ, сигнал с выхода блока 5 перестает поступать на вход автоматического регулятора б возбуждения.

Сигнал с выхода датчика режимного параметра П поступает на вход блока

7 фиксации отклонения режимного параметра, где определяется отклонение

40 режимного параметра П от установившегося стационарного значения. На выходе блока 7 появляется сигнал, когда величина П ст..новится равной нулю. Сигнал с выхода блока 7 поступает

4g.в замыкающий управляющий вход ключа 4 и вызывает замыкание цепи ГОС.

Размыкание ключа 4 и отключение блока ГОС приводит к повышению быстродействия системы возбуждения в на 0 чальной фазе переходного процесса, что обеспечивает быстрое форсирование возбуждения генератора.

Период времени работы APB без сигнала ГОС зависит от характера переходного процесса. B течение всего

55 времени, пока имеет место отклонение . режимного параметра П от его значения в установившемся режиме, регулирование осуществляется с малой постоянной времени.

При достижении в переходном процессе режимным параметром П, экстремального значения в блоке 3 происходит запоминание нового экстремума П

В случае, если в процессе дальнейших качаний значение параметра П преВ58198 взойдет величину П„" ", последует вое размыкание ключа 4 с последующим замыканием при очере.цном проходе отклонения параметра П через нулевое значение.

Блок 3 запоминания экстремальных значений имеет цепь разряда, обеспечивающую с заданной постоянной времени порядка 10 с, снижение сигнала за- . поминания до нуля.

В качестве режимных параметров П и П в зависимости от схемы электроМ станции и энергосистемы может приниматься один общий параметр, например напряжение ротора синхронного генератора, или различные параметры, например в качестве П вЂ” напря кение на шинах станции, в качестве П -напряжение ротора генератора.

При использовании способа и устройства, реализующего этот способ, обеспечивается в установившихся режи- 20 мах регулирование возбуждения с постоянной времени регулятора, величина которой выбирается по условиям обеспечения максимального уровня статической устойчивости при заданных коэффи- э5 циентах усиления по каналу отклонения напряжения; в переходном режима в начальной его фазе регулирование возбуждения с малой постоянной времени.

Таким образом, представляется возможность разделить требования к параметрдм APB по условиям устойчивости установившегося режима и условиям обеспечения максимального использования системы возбуждения в начальной фазе переходного процесса, чем обеспе- чивается эффективность регули, ования возбуждения синхронного генератора, как в установившихся, так и в переходных режимах и повышение пределов динамической устойчивости.

Источники информации, 40 принятые во внимание при экспертизе

1. Герценберг Г. Р. Электронноионный регулятор напряжения для маLIHH переменноГо тока. "Электричество"

1938, Р 4, с. 43-47.

45 2. Пташкин Л В. Г олов В. М и др. Результаты работ по исследованию и устранению низкочастотного самораскачивания дальней электропередачи

500 кВ Сургут — Рефта . Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического совещания. "Вопросы устойчивости и надежности .энергосистем СССР", АлмаАта, 1979.

Формула изобретения

2. Способ автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора с использованием сигнала, пропорционального отклонению напряжения статора от заданного уровня и сигнала гибкой обратной связи, о т л и ч а ю шийся тем, что,.с целью повышения предела динамической устойчивости, производят кратковременные отключения гибкой обратной связи, причеМ момент отключения гибкой обратной связи фиксируют по превышению текущего значения режимного параметра по сравнению с запоминаемым экстремальным значением того же параметра, а момент включения гибкой обратной связи определяют по отсутствию отклонения режимного параметра or установившегося стационарного значения.

2. Устройство для осуществления способа по и. 1, содержащее автоматическии регулятор возбужцения и блок гибкой обратной связи по напряжению ротора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения предела динамической устойчивости, устройство снабжено двумя датчиками режимных параметров, блоком запоминания экстремальных значений режимного параметра, управляемым ключом с,цвумя управляющими входами и блоком фиксации отклонения режимного параметра от установившегося значения, при этом выход блока гибкой обратной связи подключен ко входу автоматического регулятора через нормально замкнутый управляемый ключ, к размыкающему входу которого подключен выход блока запоминания экстремальных значений режимного параметра, а к замыкающему входу — выход блока фиксации отклонения режимного параметра, вход блока фиксации отклонения режимного параметра подключен на выход одного из датчиков режимного параметра, а выход другого датчика режимного параметра подключен на вход блока запоминания экстремальных значений режимного параметра.

858198

Заказ 72б4/90

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Составитель К. Фотина

Редактор М. Ликович Техред T.Nàòî÷êà Корректор Н. Швыдкая