Устройство для связи двух энергосистем

 

(i ц 7526! 0

ОП ЙСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04,05.78 (21) 2611648/24-07 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

Н 02J 3/06

ГосУдаРстввнный комнте1 (23) Приоритет (53) УДК 621.3.051.2 (088.8) по,елам нзоб„атвннй (43) публиковано 30.07.80. Бюллетень № 28 н открытнй (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (72) Авторы изобретения В. А. Веников, Н. И. Зеленохат, М. А. Поляков и Ю. Г. Шакарян (71) Заявители Московский ордена Ленина энергетический институт и Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЯЗИ ДВУХ ЭНЕРГОСИСТЕМ

Изобретение относится к области передачи электрической энергии по линиям переменного тока, а более конкретно к электромеханическим преобразователям частоты для гибкой связи энергосистем с различающимися частотами.

Известны устройства для связи электроэнергетических систем, выполняемые на базе двух асинхронизированных синхронных машин с жестко соединенными валами, статорные обмотки которых подключаются раздельно к энергосистемам. Система управления асинхронизированных машин устройства для связи включает измеритель скорости врагцения вала, датчики частоты .связываемых энергосистем, регуляторы возбуждения и силовые элементы, в каче:стве которых применяются статические преобразователи частоты или расположенная на общем валу коллекторная машина. 20

При связи энергосистем большой мощности применение в качестве управляющих воздействий для системы управления асинхронизированных машин параметров режима межсистемной линии снижает эффек- 25 тивность работы известного устройства по условиям динамической устойчивости.

Известно устройство (прототип) для связи энергосистем, содержащее асинхронизпрованные машины, измеритель скорости 30 вращения вала, управляемые преобразователи частоты и регуляторы возбуждения, на вход которых поступают сигналы or датчиков частоты связываемых энергосистем и от измерителя скорости вращения вала, а на выходе регулятора возбуждения формируется сигнал с частотой скольжения ротора, подаваемый на вход схемы управления тиристорамп преобразователя частоты. За счет соответствующего управления амплитудой п частотой напряжения возбуждения и компенсации электромагнитной инерционности ротора осуществляется связь энергосистем с различающимися параметрами режима, т. е. с частотой. При этом частота напряжения возбуждения каждой из асинхронизированных машин поддерживается равной разности частот статоров каждой машины и частоты вращения вала.

Недостатком известного устройства является возможность нарушения динамической устойчивости по межсистемной линии электропередачи, так как в системе управления асинхронизированных машин устройства используются местные параметры режима примыкающих линий, например частота, и не учитываются мгновенные изменения частоты электростанций связываемых систем.

Целью изобретения является повышение динамической устойчивости объединения двух энергосистем. Для достижения этой цели в известное устройство, содержащее

752610 две асинхронизированные синхронные машины с жестко соединенными валами, статорные обмотки которых подключены раздельно к энергосистемам, а также управляемые преобразователи частоты, измерн- 5 тель скорости вала и регуляторы возбуждения, один из входов которых подсоединен к измерителю скорости, а выход регуляторов возбуждения подсоединен к управляемому преобразователю частоты каждой из 10 машин, ввсдены сумматоры по одному в схему управления каждой асинхронизированной машины. Данные сумматоры выполнены на базе операционных усилителей постоянного "îêà с глубокой отрицательной 15 обратной связью, вход которых соединен с датчиками частоты электростанций объединяемых энергосистем, а выход подключен ко второму входу каждого регулятора возбуждения. 20

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

У стройство для связи двух энергосистем

1 и 2 состоит из двух асинхронизированных синхронных машин 3 и 4 с жестко соеди- 25 пенными валами. Обмотки роторов машин

3 и 4 через управляемые преобразователи частоты 5 и б соединены со статорными цепями асинхронизированных машин 3 и 4, т. е. с энергосистемами 1 и 2. На вход уп- 30 равляемых преобразователей частоты 5 и 0 поступают сигналы от регуляторов возбуждения 7 и 8. На входы регуляторов возбуждения 7 и 8 поступают сигналы от измерителя 9 скорости вращения вала и от сум- 35 маторов 10 и 11, выполненных на базе операционных усилителей постоянного тока с глубокой отрицательной обратной связью.

На входы данных сумматоров 10 и 11 поступают сигналы от датчиков частоты на 40 шинах каждой электростанции связываемых энергосистем 1 и 2.

Работа устройства для связи двух энергосистем 1 и 2 основывается на компенса- 45 ции электромагнитной инерционности роторов асинхронизированных синхронных машин 3 и 4 и питания цепей возбуждения данных машин 3 и 4 напряжением с частотой 50 эквивалентная частота; 55

<о; — частота i-й электростанции каждой из связываемых систем; 60

1; — момент интерции i-й электростанции; кр — частота вращения ротора; ьу — частота напряжений, 65 приложенных к роторным обмоткам; п — количество электростанций в одной из объединяемых энергосистем.

С помощью сумматоров 10 и 11 осуществляется формирование сигнала, соответсгвующего эквивалентной частоте о, в соответствии с приведенной выше формулой, причем наряду с суммированием осуществляется умножение на постоянный коэффициент, равный обратной величине суммарного момента инерции электростанций связываемых сис см. Сигнал с выхода сумматоров 10 и 11 поступает на вход регуляторов возбуждения 7 и 8, на другой вход которых поступают сигналы от измерителя 9 скорости вращения вала. В регуляторах возбуждения 7 и 8 формируется сигнал, соответствующий разности эквивалентной частоты и частоты вращения вала и управляющий преобразователями частоты 5 и б, с помощью которых осуществляется питание цепей роторов асинхронизированных машин 3 и 4.

Эффективность предлагаемого устройства определяется введением в систему управления асинхронизированных машин эквивалентной частоты связываемых энергосистем, формирующейся в сумматорах. Это позволяет осуществить непрерывную корректировку управляющих воздействий в зависимости от действительного состояния объединяемых систем в целом и снимает вопросы обеспечения динамической устойчивости межсистемной линии, причем динамическая устойчивость всего энергообьединения повышается до 100 /, если скольжение между энергосистемами лежит в диапазоне, допускаемом параметрами асинхронизированных машин устройства для связи.

Формула изобретения

У стройство для связи двух энергосистем, содсржащее две асинхронизированные синхронные машины с жестко соединенными валами, статорные обмотки которых подключены к соответствующим энергосистемам, датчики частоты энергосистем, управляемые преобразователем частоты, измеритель скорости вращения вала и регуляторы возбуждения, один из входов которых подсоединен к измерителю скорости, а выход регуляторов возбуждения подсоединен к управляемому преобразователю частоты каждой из машин, отличающееся тем, что, с целью повышения его динамической устойчивости, оно снабжено сумматорами, вход каждого из которых соединен с датчиком частоты соответствующей энергосистемы, а выход соединен с дополнительным входом соответствующего регулятора возбуждения.

752610

Составитель Л. Дементьева

Редактор В. Левятов Техред А. Камышникова Корректор А. Галахова

Заказ 1464/2 Изд. _#_e 406 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2