Способ регулирования источника реактивной мощности при его совместной работе с асинхронным генератором

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 02 J 3/46, 3/18

ГОСУДАР СТ В Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

t) f ü <1,,) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Я Мй,; рI," 1 ñ ) 3 (д3

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1617531 (21) 4851152/07 (22) 12.07.90 (46) 15.06.92, Бюл. ¹ 22 (71) Ташкентский политехнический институт им. А.Р.Бируни (72) К,P.Àëëàåâ, А.Ф,Ан и M.Þ.Êëèìåíêî (53) 621.316.722:621.3,072,86(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1617531,,кл. Н 02 J 3/46, 1989. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ИСТОЧНИКА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ПРИ ЕГО

СОВМЕСТНОЙ РАБОТЕ С АСИНХРОННЫМ ГЕНЕРАТОРОМ (57) Использование: на электрических станциях, оснащенных асинхронными генератоИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано на электрических станциях, оснащенных асинхронными генераторами (АГ) и источниками реактивной мощности (ИРМ), например, статическими тиристорными компенсаторами (СТК), для управления переходными режимами и является дополнительным к основному авт, св, № 1617531.

В известном изобретении описан способ регулирования источника реактивной мощности при его совместной работе с асинхронным генератором, в узле подключения которых измеряют напряжение, режимные параметры энергосистемы и скольжение асинхронного генератора, сравнивают его с номинальным, суммируют отклонения режимных параметров генераторов, напряжения и скольжения от номинального значения и пропорционально этой сумме регулируют реактивную мощность источника, формируют первую производ0„50 „„1741223 А2 рами и источниками реактивной мощности, например статическими тиристорными компенсаторами для управления переходными режимами. Сущность изобретения: при отрицательном знаке произведения первой производной тока статора асинхронного генератора на отклонение скольжения исключают из регулирующего воздействия параметры отклонения скольжения и его первой производной. Одновременно суммируют вышеупомянутое произведение первой производной тока статора на отклонение скольжения асинхронного генератора с установкой источника реактивной мощности по напряжению, 1 s,ï. ф-лы, 1 ил. ную скольжения асинхронного генератор ;. суммируют ее с вышеупомянутой суммой и изменяют уставку источника реактивно, мощности по напряжению и в случае, если первая производная скольжения увеличивается, то увеличивают уставку по напряжению, а если уменьшается, то эту уставку уменьшают, К недостаткам этого известного способа следует отнести то, что он не позволяет полностью использовать регулировочный диапазон СТК при его совместной. работе с АГ в переходных режимах, связанных с набросом нагрузки или отключением генерирующей мощности в приемной энергосистеме и, как следствие, не обеспечивает в этих режимах необходимого уровня устойчивости электропередачи, Цель изобретения — повышение устойчивости электропередачи в переходных режимах, обусловленных увеличением

1741223

55 нагрузки или отключением генерирующей мощности в приемной энергосистеме, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования источника реактивной мощности при его совместной работе с асинхронным генератором, в узле подключения которых измеряют напряжение, режимные параметры энергосистемы и скольжение асинхронного генератора, сравнивают его с номинальным, суммируют отклонения режимных параметров генераторов, напряжения и скольжения от номинального значения и пропорционально этой сумме регулируют реактивную мощность источника, формируют первую производную скольжения асинхронного генератора, суммируют ее с упомянутой суммой и изменяют уставку источника реактивной мощности по напряжению и в случае, если первая производная скольжения увеличивается, то увеличивают уставку по напряжению, а если уменьшается, то эту уставку уменьшают, формируют первую производную тока статора асинхронного генератора, умножают ее на отклонение скольжения и при отрицательном знаке полученного произведения исключают из регулирования параметры отклонения скольжения и первую производную скольжения, с исключением параметров скольжения вышеупомянутое произведение первой производной тока статора на отклонение скольжения асинхронного генератора суммируют с уставкой источника реактивной мощности по напряжению.

На чертеже представлена блок-схема устройства для осуществления способа.

Устройство содержит датчик 1 измерения напряжения, датчик 2 измерения скорости АГ, датчик 3 измерения тока статора асинхронного генератора, согласующий блок 4, блоки 5 и 6 сравнения, дифференцирующие блоки 7 и 8, усилители 9 — 12, сумматор 13, блок 14 перемножения, логическое устройство 15, док 16 формирования управляющих импульсов. B узле подключения

ИРМ измерительный датчик 1 присоединен к шинам станции посредством измерительного трансформатора напряжения. Измерительный датчик 2 связан непосредственно с валом ротора АГ, а измерительный датчик 3 соединен с вторичной обмоткой трансформатора тока. Выход датчика 2 скорости АГ подсоединен к входу согласующего блока 4, выход которого связан с входами блока 5 сравнения и блока 7 дифференцирования.

Выход блока 5 сравнения соединен с одним из входов блока 14 перемножения и соответствующим входом логического устройства 15, на другие входы которого подключены выходы дифференцирующего блока 7 и блока 14 перемножения. Выход датчика 3 тока статора АГ соединен с входом дифференцирующего блока 8, выход которого связан с блоком 14 перемножения. Выходы логического устройства 15 подключены к входам усилителей 9, 10 и 11, выходы которых связаны с соответствующими входами сумма-. тора 13, выход которого подсоединен к одному из входов блока 6 сравнения, другой вход которого связан с выходом измерительного датчика 1 напряжения, а выход— с входом усилителя 12, выход которого присоединен к входу блока 16 формирования управляющих импульсов, выход которого связан с управляющим входом тиристоров

СТК.

В данный блок-схеме в качестве датчика

2 скорости АГ можно использовать тахогенераторы, à в качестве согласующего блока

4 — усилители постоянного напряжения.

Датчик скорости служит для определения скорости вращения ротора АГ в виде постоянного напряжения, пропорционального скорости вращения, а согласующий блок— для согласования величины напряжения на выходе датчика скорости с входами блока 5 сравнения и дифференцирующего блока 7.

Блок 5 сравнения выполняет функцию измерения отклонения текущего скольжения АГ относительно величины заданной уставки (МАг = ЯАг - Ядго), а дифференцирующие блоки 7 и 8 предназначены для формирования сигналов, пропорциональных скорости изменения скольжения и тока статора АГ, Блок 14 служит для перемножения сигналов отклонения скольжения и первой производной тока статора АГ и формирования сигнала соответствующей полярности для запуска схемы логического устройства 15.

Логическое устройство 15, содержащее в своем составе схему сравнения и исполнительный орган, предназначено для шунтирования (исключения из регулирования) каналов по отклонению скольжения АГ и его первой производной при отрицательном выходном сигнале блока 14 перемножения и одновременного подключения к суммато-, ру 13 сигнала, пропорционального произведению первой производной тока статора на отклонение скольжения АГ, Усилители 12, 9, 10 и 11 служат для усиления сигналов, пропорциональных соответственно отклонению напряжения, произведению первой производной тока статора на отклонение скольжения асинхронного генератора, отклонению скольжения АГ и его первой производной. Сумматор 13 предназначен для суммирования сигналов по выбранным параметрам режима системы, по отклонению

1741223

55 скольжения, первой производной скольжения и произведения скорости изменения тока статора АГ на отклонение скольжения с уставкой ИРМ по напряжению Up.

При изменении режима работы электропередачи изменяются значения напряжения на шинах станции, тока статора и скольжения АГ, При этом изменяются выходные сигналы с измерительных датчиков

1,2и3.

Датчик 2 скорости, установленный на валу ротора АГ, измеряет величину напряжения, пропорциональную скорости вращения ротора асинхронного генератора и полученный сигнал в виде постоянного напряжения поступает через согласующий блок 4 к блоку 5 сравнения и дифференцирующему блоку 7, Блоки 5 и 7, формируя сигналы, пропорциональные соответственно отклонению и скорости изменения скольжения АГ, передают их логическому устройству 15. Кроме того, с одного из выходов блока 5 сигнал, пропорциональный отклонению скольжения асинхронного генератора, поступает на блок 14 перемножения.

Датчик 3, подключенный к вторичной обмотке трансформатора тока, измеряет величинутока статора АГ и полученный сигнал передает дифференцирующему блоку 8.

Блок 8 формирует сигнал„пропорциональный первой производной тока статора АГ и передает его на блок 14, в котором он перемножается с сигналом, пропорциональным отклонению скольжения асинхронного генератора.

Логическое устройство выполнено .таким образом, что при положительном или нулевом сигналах на его входе, связанном с выходом блока перемножения, исполнительный орган обеспечивает поступление в систему регулирования СТК сигналов от блоков 5 и 7, При отрицательном сигнале от блока перемножения логическое устройство размыкает выходные цепи блоков 5 и 7, исключая сигналы. пропорциональные Мдг

d S г и из процесса регулирования, и одds новременно подключает выход блока 14 перемножения через соответствующий усилитель 9 к сумматору 13, Характерной особенностью сигнала, пропорционального первой производной тока статора асинхронного генератора

d Ьг является то, что он увеличивается как бт в переходных режимах, вызванных короткими замыканиями (сброс нагрузки), так и в режимах наброса нагрузки или дефицита

45 генерирующей мощности в приемной части энергосистемы.

В переходных режимах, сопровождающихся совпадающими по знаку изменениями A $дг и первой производной тока статора

АГ (например, при коротком замыкании в электропередаче), знак выходного сигнала блока перемножения будет положительным и управление СТК осуществляется в соответствии с известным способом регулирования источника реактивной мощности по изменению скольжения АГи его первой производной.

В переходных режимах, обусловленных увеличением нагрузки или отключением генерирующей мощности в приемной энергосистеме, увеличение сигнала, пропорционального первой производной тока статора АГ, сопровождается снижением скольжения асинхронного генератора;

При этом на выходе блока перемножения появляется отрицательный сигнал, осуществляющий запуск схемы логического устройства. При срабатывании исполнительного органа логического устройства происходит размыкание каналов регулирования по

d Яяг

ЛЗдги, при одновременном подключении к усилителю 9 сигнала, пропорциоd lAr нального произведению ASAR x бт

Усиленный сигнал в соответствии с установленным в усилителе 9 коэффициентом усиления поступает на выход сумматора 13, в котором складывается с исходной уставкой регулятора СТК по напряжению Up, соответствующей номинальному напряжению на шинах станции (14 = (1 — 1,05)U p ).

Ко всем остальным входам сумматора

13 поступаютдругие сигналы по выбранным параметрам режима системы. При этом количество исходных каналов, их настройка и значения коэффициентов усиления остаются без изменения.

С выхода сумматора 13 полученный сигнал, пропорциональный величине скорректированной уставки

Uy = Up+ A(p) + К(Мдг х ), d lAr бс где А(р) — операторное выражение, включающее в себя сумму управляющих воздействий, зависящих от отклонения режимных параметров энергосистемы;

К вЂ” коэффициент усиления регулятора

СТК по каналу произведения отклонения скольжения на первую производную тока статора АГ, 1741223

Кои

Ла— (ut — u )>

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что с исключением параметров скольжения, упомянутое произведение первой производной тока статора на отклонение скольжения асинхронного генератора суммируют с уставкой источника реактивной мощности по напряжению.

Корректор А.Осауленко

Заказ 2090 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 поступает на один из входов блока 6 сравнения, на другой вход которого подается значение текущего напряжения 0 на шинах станции с выхода измерительного датчика

1. Разностный сигнал на выходе блока 6 5 сравнения усиливается в усилителе 12 в соответствии с установленным коэффициентом усиления регулятора по отклонению напряжения К» и поступает на блок 16 формирования управляющих импульсов, выход- 10 ной сигнал которого изменяет угол отпирания тиристоров СТК где (x — угол отпирания тиристоров ИРМ;

T>, Ty — эквивалентные постоянные времени соответственно измерительного и усилительного звеньев регулятора; 20 р — оператор дифференцирования, В зависимости от значения угла отпирали тиристоров изменяется величина реактивной мощности на выходе ИРМ и, следовательно, напряжение на шинах стан- 25 ции, содержащей асинхронный генератор.

Таким образом, способ регулирования источника реактивной мощности при его совместной работе с асинхронным генераточл

Составитель А.Ан

Редактор M.Íåäîëóæåíêî Техред M.Ìîðãåíòàë ром обеспечивает согласованное изменение реактивной мощности ИРМ в зависимости от режима, повышая тем самым устойчивость работы электропередачи и энергосистемы в целом.

Формула изобретения

1. Способ регулирования источника реактивной мощности при его совместной работе с асинхронным генератором по авт. св.

hL 1617531, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости электропередачи в переходных режимах, обусловленных увеличением нагрузки или отключением генерирующей мощности в приемной энергосистеме, формируют первую производную тока статора асинхронного генератора, умножают ее на отклонение скольжения и при отрицательном знаке полученного произведения исключают из регулирования параметры отклонения скольжения и первую производную скольжения,