Способ автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ оц 858198 Союз Советскик Соцмвлистическик Республик(22) Заявлено 101279 (21) 284934 7/24-07с присоединением заявки Йо - .(51) М. Кл.Н 02 Р 9/10 Н 02 Л 3/24 Государственный комитет СССР ио кеаам изобретений и открытий(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к способами устройствам автоматического управления и регулирования возбуждениямощных синхронных генераторов.Известен способ автоматическогорегулирования возбуждения синхронногогенератора с использованием сигнала,пропорционального отклонению напряжения статора от заданного уровня исигнала гибкой обратной связи (1).Способ осуществлен устройством дляавтоматического регулирования возбуждения синхронного генератора, содержащим автоматический регулятор возбуждения (АРВ) и блок гибкой обратной т 5связи (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 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 (2).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 Ктос резко снижается и тем самым повышается скорость тборсирования (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 наруФО б 5 шению синхронной связи генератора сэнергосистемой, Автоколебания, возникают после конечного возмущения вэнергосистеме, причем условия их возникновения и развитие в существеннойстепени зависят с г предшествовавшегорежима, характера возмущения, значения Кв линейной части характеристики капала ГОС и диапазона этой линейной части, При этом компромиссныерешения, которые могут быть полученыуменьшением К - и расширением диапазона линейной части характеристикиканала 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 отзаданного уровня и сигнала гибкой обратной связи, производят кратковременные отключения гибкой обратной связи,причем моменты отключения гибкой обратной связи фиксируют по превышениютекущего значения режимного параметрапо сравнению с запоминаемым экстремальным значением того же параметра, амомент включения гибкой обратной связиопределяют по отсутствию отклонениярежимного параметра от установившегося стационарного значения.Устройство для автоматического регулирования возбуждения синхронногогенератора, содержащее автоматическийрегулятор возбуждения (АРВ) и блокгибкой обратной связи (ГОС) по напряжению ротора, снабжено двумя датчиками режимных параметров, блоком запоминания экстремальных значений режимного параметра, управляемым ключом сдвумя управляющими входами и блокомфиксации отклонения режимного параметра от установившегося значения, приэтом выход блока ГОС подключен ковходу АРВ через нормально замкнутыйуправляемый ключ, к размыкающему входу которого подключен выход блока запоминания экстремальных значений режимного параметра, а к замыкающемувходу - выход блока фиксации отклонения режимного параметра, вход блокафиксации отклонения режимного параметра подключен на выход одного издатчиков режимного параметра, а выход другого датчика режимного параметра подключен на вход блока запоминания экстремальных значений режимного параметра.На чертеже представлена блок-схемаустройства для автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора.Устройство содержит датчики 1 и 2режимных параметров, блок 3 запоминания экстремального значения режимного параметра, управляемый ключ 4,блок 5 гибкой обратной связи, автоматический регулятор б возбуждения иблок 7 фиксации отклонения режимногопараметра.Устройство работает следующим обРазом.В исходном состоянии ключ замкнут,выход блока ГОС 5 подключен ко входуАРВ.С выхода датчика 1 сигнал, пропор циональный режимному параметру П, поступает на вход блока 3 запоминанияэкстремального значения, в которомпроисходит запоминание экстремальногозначения режимного параметра и сравнение этого значения с текущим значе 5 нием параметра. Сигнал на выходе блока 3 появляется только в те моментывремени, когда текущее значение режимного параметра превышает ранее запомненное значение экстремума. При рабо те устройства в установившемся режимев блоке 3 запоминается некоторое значение режимного параметра П, величина которого определяется нестационарными малыми колебаниями в энергоси стеме.При возникновении в энергосистемевозмущения, приводящего к увеличениюпараметра П( до величины П р Пона выходе блока 3 появляется сигнал, 0 который поступает на размыкающий управляющий вход ключа 4 и вызывает размыкание этого ключа. Размыкание ключа4 разрывает цепь гибкой обратной связи АРВ, сигнал с выхода блока 5 перестает поступать на вход автоматического регулятора б возбуждения.Сигнал с выхода датчика режимногопараметра П поступает на вход блока7 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 поступаетв замыкающий управляющий вход ключа 4и вызывает замыкание цепи ГОС.Размыкание ключа 4 и отключениеблока ГОС приводит к повышению быстродействия системы возбуждения в на чальной фазе переходного процесса,что обеспечивает быстрое форсированиевозбуждения генератора.Период времени работы АРВ без сигнала ГОС зависит от характера переходного процесса, В течение всего 5 времени, пока имеет место отклонениережимного 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 ПВ случае, если в процессе дальнейших качаний значение параметра П пре85819 В взойдет величину П , последует новое 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 электростанции и энергосистемы может приниматься один общий параметр, например напряжение ротора синхронного генератора, или различные параметры, например в качестве П - напряжение на ши нах станции, в качестве П -напряжение ротора генератора.аПри использовании способа и устройства, реализующего этот способ, обеспечивается в установившихся режи мах регулирование возбуждения с постоянной времени регулятора, величина которой выбирается по условиям обеспечения максимального уровня статической устойчивости при заданных коэффи- з 5 циентах усиления по каналу отклонения напряжения; в переходном режиме в начальной его фазе регулирование возбуждения с малой постоянной времени.Таким образом, представляется возможность разделить требования к параметрам АРВ 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 переход. ных режимах и повышение пределов динамической устойчивости. 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 щ и й с я тем, что,.с целью повышения предела динамической устойчивости, производят кратковременные отключения гибкой обратной связи, при- чеМ момент отключения гибкой обратной связи фиксируют по превышеню 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.2. Устройство для осуществления способа по и, 1, содержащее автоматический регулятор возбуждения 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 запоминанияэкстремальных значений режимного параметра. Источники инФормации,40 принятые во внимание при экспертизе1. Герценберг Г. Р. Электронноионный регулятор напряжения для машин переменноГо тока, "Электричество"1938, 9 4, с. 43-47.45 2. Пташкин Л. В., Голов В. М. идр, Результаты работ по исследованиюи устранению низкочастотного самораскачивания дальней электропередачи500 кВ Сургут - Рефта . Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического совещания, "Вопросы устойчивостии надежности энергосистем СССР", АлмаАта, 1979,858198 тавитель К. Фотина ред Т,Иаточка Кор Редак диков Подписноеного комитета СССРений и открытийРаушская наб д. 4 Заказ 72 б город, ул, Проектн ал Тираж 730 НИИПИ Государств по делам изобр 035, Иосква, ж