RU2352053C1 - Power unit with extended adjustment range - Google Patents
Power unit with extended adjustment range Download PDFInfo
- Publication number
- RU2352053C1 RU2352053C1 RU2007134509/09A RU2007134509A RU2352053C1 RU 2352053 C1 RU2352053 C1 RU 2352053C1 RU 2007134509/09 A RU2007134509/09 A RU 2007134509/09A RU 2007134509 A RU2007134509 A RU 2007134509A RU 2352053 C1 RU2352053 C1 RU 2352053C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- unit
- electromagnetic device
- reactor
- control
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам регулирования реактивной мощности и стабилизации напряжения в узле электрической сети.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to devices for regulating reactive power and stabilizing the voltage in the node of the electrical network.
Известны управляемые средства компенсации реактивной мощности (СТК, СТАТКОМ) [В.Н.Ивакин, В.Д.Ковалев. Перспективы силовой преобразовательной техники в электроэнергетике. «Электричество», 2001, №9]. Недостатком указанного технического решения является то, что эти устройства могут работать только при наличии напряжения в электрической сети.Known controlled means of reactive power compensation (STK, STATCOM) [V.N. Ivakin, V.D. Kovalev. Prospects for power conversion technology in the electric power industry. "Electricity", 2001, No. 9]. The disadvantage of this technical solution is that these devices can only work if there is voltage in the electrical network.
Известны энергоблоки со схемой питания собственных нужд, в которых регулирование напряжения на местных электроприемниках может осуществляться переключением РПН трансформаторов собственных нужд [Б.Н.Неклепаев. Электрическая часть электростанций и подстанций. М., 1986, стр.361-385]. Недостатком этих энергоблоков является то, что при централизованном автоматическом регулировании напряжения в энергосистеме регулирование напряжения на шинах собственных нужд переключением РПН не обеспечивает требуемого быстродействия. Кроме того, механические устройства РПН обладают ограниченным коммутационным ресурсом и низкой эксплуатационной надежностью.Power units with an auxiliary supply circuit are known, in which voltage regulation at local power consumers can be performed by switching on-load tap-changers of auxiliary transformers [B.N. Neklepayev. The electrical part of power plants and substations. M., 1986, pp. 361-385]. The disadvantage of these power units is that with centralized automatic voltage regulation in the power system, voltage regulation on the auxiliary buses by switching the on-load tap-changer does not provide the required speed. In addition, mechanical on-load tap-changers have a limited switching resource and low operational reliability.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению являются генераторы электростанций с независимыми средствами регулирования реактивной мощности и напряжения в энергосистеме.The closest technical solution to the proposed invention are generators of power plants with independent means of regulating reactive power and voltage in the power system.
Недостатком данных устройств является то, что при существующих схемах питания собственных нужд электростанций необходимость поддержания напряжения на шинах собственных нужд в жестко заданных пределах ограничивает допустимый диапазон изменения напряжения на выводах генераторов.The disadvantage of these devices is that with the existing power supply circuits of power plants, the need to maintain voltage on the tires of their own needs in strictly specified limits limits the permissible range of voltage changes at the terminals of the generators.
Целью предлагаемого изобретения является расширение диапазона регулирования реактивной мощности энергоблока.The aim of the invention is to expand the range of regulation of the reactive power of the power unit.
Указанная цель достигается тем, что в энергоблок с расширенным диапазоном регулирования, содержащий последовательно соединенные трансформатор и генератор с автоматическим регулятором возбуждения, и местный электроприемник, дополнительно введены последовательно соединенные электромагнитное устройство, снабженное датчиком тока, управляемый реактор с блоком управления и схема управления, причем управляемый реактор соединен с местным электроприемником и через электромагнитное устройство - с выводами генератора, датчик тока электромагнитного устройства через схему управления соединен с входом автоматического регулятора возбуждения и с входом блока управления управляемого реактора; при этом схема управления содержит блок задания уставки, функциональный преобразователь и блок разности с двумя входами, причем выход блока задания уставки соединен с входом автоматического регулятора возбуждения и с входом «+» блока разности, выход которого соединен с входом блока управления управляемого реактора, вход «-» блока разности через функциональный преобразователь соединен с датчиками тока электромагнитного устройства; причем электромагнитное устройство выполнено в виде понижающего трансформатора или токоограничивающего реактора.This goal is achieved by the fact that in the power unit with an extended control range, containing a series-connected transformer and a generator with an automatic excitation controller, and a local power receiver, additionally connected in series are an electromagnetic device equipped with a current sensor, a controlled reactor with a control unit and a control circuit, moreover, controlled the reactor is connected to a local power receiver and through an electromagnetic device to the generator terminals, an electric current sensor gnitnogo device through a control circuit connected to the input of automatic excitation controller and an input control unit controlled reactor; the control circuit includes a setpoint setting unit, a functional converter and a difference unit with two inputs, the output of the setpoint setting unit being connected to the input of the automatic excitation controller and to the input “+” of the difference unit, the output of which is connected to the input of the control unit of the controlled reactor, input - "the difference block through a functional converter is connected to the current sensors of the electromagnetic device; moreover, the electromagnetic device is made in the form of a step-down transformer or current-limiting reactor.
Схема энергоблока представлена на чертеже.The power unit diagram is shown in the drawing.
Энергоблок содержит последовательно соединенные трансформатор 1, генератор 2 с автоматическим регулятором возбуждения 3, электромагнитное устройство 4, снабженное датчиком тока 5, местный электроприемник 6, управляемый реактор 7 с блоком управления 8 и схему управления 9. Схема управления 9 содержит функциональный преобразователь 10, блок разности 11 с двумя входами и блок задания уставки 12.The power unit contains a transformer 1 connected in series, a generator 2 with an automatic excitation controller 3, an electromagnetic device 4 equipped with a current sensor 5, a local power receiver 6, a controlled reactor 7 with a control unit 8 and a control circuit 9. The control circuit 9 contains a functional converter 10, a difference unit 11 with two inputs and setpoint setting block 12.
Управляемый реактор 7 соединен с местным электроприемником 6 и через электромагнитное устройство 4 соединен с выводами генератора 2. Датчик тока 5 электромагнитного устройства 4 через схему управления 9 соединен с входом автоматического регулятора возбуждения 3 и с входом блока управления 8 управляемого реактора 7. Выход блока задания уставки 12 соединен с входом автоматического регулятора возбуждения 3 и с входом «+» блока разности 11, выход которого соединен с входом блока управления 8 управляемого реактора 7. Вход «-» блока разности 11 через функциональный преобразователь 10 соединен с датчиками тока 5 электромагнитного устройства 4.The controlled reactor 7 is connected to the local power receiver 6 and is connected to the terminals of the generator 2 through the electromagnetic device 4. The current sensor 5 of the electromagnetic device 4 is connected through the control circuit 9 to the input of the automatic excitation controller 3 and to the input of the control unit 8 of the controlled reactor 7. The output of the set point 12 is connected to the input of the automatic excitation controller 3 and to the input “+” of the difference unit 11, the output of which is connected to the input of the control unit 8 of the controlled reactor 7. The input “-” of the difference unit 11 through nktsionalny converter 10 is connected to current sensors 5 of the electromagnetic device 4.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Блок задания уставки 12 изменяет уставку по напряжению одновременно на входе автоматического регулятора возбуждения 3 генератора 2 и на входе «+» блока разности 11. На вход «-» блока разности 11 поступает сигнал коррекции с выхода функционального преобразователя 10, пропорциональный току нагрузки электромагнитного устройства 4. Функциональный преобразователь 10 служит для согласования задающего и корректирующего сигналов на входах блока разности 11 по размерности и величине. Результирующий сигнал с выхода блока разности 11 поступает на вход блока управления 8 реактора 7 и задает величину тока подмагничивания в реакторе, а следовательно, и его рабочего тока. При увеличении уставки по напряжению под действием автоматического регулятора возбуждения 3 возрастает напряжение на выводах генератора 2 и одновременно увеличивается ток подмагничивания в реакторе 7. В результате возрастает рабочий ток реактора 7, создавая дополнительную нагрузку электромагнитного устройства 4 и дополнительное падение напряжения на нем.The setpoint adjusting unit 12 changes the voltage setting simultaneously at the input of the automatic excitation regulator 3 of the generator 2 and at the input “+” of the difference unit 11. At the input “-” of the difference unit 11, a correction signal from the output of the functional converter 10 is proportional to the load current of the electromagnetic device 4 Functional converter 10 is used to coordinate the driving and correcting signals at the inputs of a block of difference 11 in dimension and size. The resulting signal from the output of the difference unit 11 is fed to the input of the control unit 8 of the reactor 7 and sets the magnitude of the magnetization current in the reactor, and hence its operating current. With an increase in the voltage setting under the action of the automatic excitation controller 3, the voltage at the terminals of the generator 2 increases and the magnetization current in the reactor 7 simultaneously increases. As a result, the operating current of the reactor 7 increases, creating an additional load of the electromagnetic device 4 and an additional voltage drop across it.
При уменьшении уставки происходит процесс, обратный описанному выше. Таким способом реализуется встречное регулирование напряжения на выводах местного электроприемника 6.When the setpoint is reduced, the process inverse to that described above occurs. In this way, counter voltage regulation is implemented at the terminals of the local power receiver 6.
В случае увеличения (например, при пуске асинхронного двигателя в составе потребителей собственных нужд энергоблока) или уменьшения (при завершении пуска двигателя) нагрузки электромагнитного устройства 4 корректирующий сигнал, поступающий на вход «-» блока разности 11 с выхода функционального преобразователя 10, вызывает соответственно уменьшение или увеличение рабочего тока реактора 7. Таким путем реализуется встречная коррекция напряжения на выводах местного электроприемника 6 по величине текущей нагрузки.In the case of an increase (for example, when starting the induction motor as part of the consumers' own needs of the power unit) or a decrease (when the engine is started) of the load of the electromagnetic device 4, the correction signal supplied to the input “-” of the difference unit 11 from the output of the functional converter 10 causes a corresponding decrease or an increase in the operating current of the reactor 7. In this way, counter correction of the voltage at the terminals of the local power receiver 6 is realized according to the magnitude of the current load.
При одновременном изменении нагрузки электромагнитного устройства 4 и уставки по напряжению сигналы от блока задания уставки 12 и функционального преобразователя 10 благодаря наличию блока разности 11 оказываются направленными встречно, компенсируя друг друга.With a simultaneous change in the load of the electromagnetic device 4 and the voltage setting, the signals from the setting unit 12 and the functional converter 10, due to the presence of the difference unit 11, turn out to be counter-compensating.
Электромагнитное устройство 4 может быть реализовано либо в виде токоограничивающего реактора, либо в виде понижающего трансформатора. При соответствующем выборе реактанса токоограничивающего реактора или понижающего трансформатора с повышенным напряжением короткого замыкания может быть достигнуто снижение токов короткого замыкания на выводах местного электроприемника 6, в частности на шинах собственных нужд энергоблока.The electromagnetic device 4 can be implemented either in the form of a current-limiting reactor, or in the form of a step-down transformer. With the appropriate choice of reactance of a current-limiting reactor or step-down transformer with an increased short-circuit voltage, a reduction in short-circuit currents can be achieved at the terminals of the local power receiver 6, in particular on the auxiliary power buses of the power unit.
Подключение управляемого реактора 7 к выводам генератора 2 через электромагнитное устройство 4 увеличивает выдаваемую генератором реактивную мощность.Connecting a controlled reactor 7 to the terminals of the generator 2 through an electromagnetic device 4 increases the reactive power generated by the generator.
Применение предлагаемого технического решения на всех генераторах тепловой электростанции исключает необходимость установки на шинах высших напряжений дополнительных шунтирующих реакторов для нормализации режима работы турбогенераторов по загрузке реактивной мощностью.The application of the proposed technical solution on all generators of a thermal power plant eliminates the need to install additional shunt reactors on high voltage buses to normalize the operation of turbine generators with reactive power loading.
Предлагаемое техническое решение позволяет полностью использовать располагаемую реактивную мощность энергоблока, участвующего в автоматическом регулировании напряжения и реактивной мощности в энергосистеме, повысить скорость, надежность, устойчивость и точность регулирования напряжения на выводах местного электроприемника, например при пусках асинхронных двигателей.The proposed technical solution allows you to fully use the available reactive power of the power unit involved in the automatic control of voltage and reactive power in the power system, to increase the speed, reliability, stability and accuracy of voltage control at the terminals of the local power receiver, for example, when starting induction motors.
Кроме того, подключение к шинам собственных нужд энергоблока управляемого реактора позволяет применить трансформатор собственных нужд с увеличенным напряжением короткого замыкания, что в свою очередь позволит снизить уровень тока короткого замыкания на шинах собственных нужд энергоблока.In addition, connecting to the auxiliary busbars of the power unit of a controlled reactor allows the use of an auxiliary transformer with an increased short circuit voltage, which in turn will reduce the level of short circuit current on the auxiliary busbars of the power unit.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007134509/09A RU2352053C1 (en) | 2007-09-18 | 2007-09-18 | Power unit with extended adjustment range |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007134509/09A RU2352053C1 (en) | 2007-09-18 | 2007-09-18 | Power unit with extended adjustment range |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2352053C1 true RU2352053C1 (en) | 2009-04-10 |
Family
ID=41015103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007134509/09A RU2352053C1 (en) | 2007-09-18 | 2007-09-18 | Power unit with extended adjustment range |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2352053C1 (en) |
-
2007
- 2007-09-18 RU RU2007134509/09A patent/RU2352053C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU776582A3 (en) | Alternating current load electrosupply system | |
Liu et al. | Power-flow control performance analysis of a unified power-flow controller in a novel control scheme | |
KR101152364B1 (en) | Control device for reactive power compansator of hvdc system and hvdc system having the same | |
CN107332250B (en) | Multi-mode voltage sag power supply based on three-phase inverter | |
CN110148954B (en) | SOP-based power distribution network control method | |
Kalla et al. | Adaptive harmonic cancellation scheme for voltage and frequency control of a single-phase two-winding SEIG | |
US8907640B2 (en) | Method for regulation of power converters and arrangement for carrying out the method | |
CN108565867B (en) | V-I-Q automatic voltage regulation and reactive power cooperative control system and method | |
CN110048433B (en) | Intelligent power distribution network control method based on intelligent soft switch | |
CN110086169B (en) | Power distribution network control method | |
Sharaf et al. | A low-cost voltage stabilization and power quality enhancement scheme for a small renewable wind energy scheme | |
RU2352053C1 (en) | Power unit with extended adjustment range | |
RU95434U1 (en) | MULTIFUNCTIONAL ENERGY COMPLEX (IEC) | |
Mohamed et al. | Comprehensive Study of Reactive Power and its Compensation Using Shunt-Connected FACTS Device | |
CN113507217A (en) | Single-phase transformer isolation series type dynamic voltage adjusting device | |
EP3459164B1 (en) | Stackable isolated voltage optimization module | |
RU187306U1 (en) | ENERGY SAVING DEVICE FOR 3-PHASE NETWORK | |
RU2745329C1 (en) | Three-phase static power compensator | |
AU2010291895B2 (en) | Dynamic VAR compensation system and method for AC furnace | |
RU2181915C1 (en) | Saturable reactor power control device | |
JP2004320860A (en) | Reactive power compensator | |
JP2013187932A (en) | Power generating plant | |
CN215344386U (en) | Single-phase transformer isolation series type dynamic voltage adjusting device | |
Sharaf et al. | FACTS based stabilization for smart grid applications | |
Suresh et al. | Dynamic performance of statcom under line to ground faults in power system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130919 |