SU1163457A1

SU1163457A1 - Ветроэлектрическа установка

Info

Publication number: SU1163457A1
Application number: SU833647601A
Authority: SU
Inventors: Рауф Исмайлович Мустафаев; Гюльназ Юсуф Кызы Гусейн-Заде; Белла Ароновна Листенгартен; Юрий Михайлович Курдюков
Original assignee: Азербайджанский Научно-Исследовательский Институт Энергетики Им.И.Г.Есьмана
Priority date: 1983-09-29
Filing date: 1983-09-29
Publication date: 1985-06-23

Abstract

1. ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА , содержаща ветродвигатель, механически св занный с ним синхронный генератор, корные обмотки которого включены параллельно с электрической системой большой мощности, а обмотка возбуждени синхронного генератора, расположенна по прЬдольной оси, соединена с выходом регул тора тока возбуждени , на один из измерительных входов которого подключен выход датчика напр жени электрической системы, а на другой - измерительный вход-выход датчика коэффициента мощности генератора, регул тор шага винта ветродвигател , на вход управлени которого подключен выход датчика мсмцности генератора, отличающа с тем, что, с целью повыщени качества вьщаваемой установкой в электрическую систему электроэнергии, нн индукторе генератора размещена дополнительна обмотка возбуждени , расположенна под углом 90 эл. град, по отношению к первой обмотке возбуждени , соединенна с выходом дополнительного сл регул тора тока возбулщени , введен датчик момента и узел вьщелени переменной составл к цей момента, причем датчик момента установлен на вэлу электродвигател , выход датчика момента подключен к входу узла вьщелени переменной составл ющей Од момента, выход которого соединен с со измерительным входом дополнительно1 го регул тора тока возбуждени . СП 2. Установка по п. 1, 6 т л чающа с тем, что датчик момента выполнен в вдде торсиометра индзтстивного типа, а узел вьц елени переменной составл ющей момента состоит из последовательно соединенных выпр мител - с фильтром, дифференциатора и интегратора..

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл регулировани тока возбуждени электрических машин, а именно в ветроэлектрических установках (ВЭУ) кру ных мощностей, работающих параллельно с электрической сетью энергосистем . Целью изобретени вл етс повышение качества электроэн гии, выдаваемой ВЭУ в энергосистему, путем более эффективного подавлени колебаний ее выходной мощности. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемой ВЭУ; на фиг 2 - принципиальна схема узла вьщелени переменной составл ющей момента с. датчиком момента вала ветродвигател , вьшолненного в виде торсиометра индуктивного типа; на фиг. 3 - временные диаграммы сигналов получаемых на выходах датчика момента и соотв%т ствующих элементов узла вьщелени переменной составл ющей момента. ВЭУ состоит из ветродвигател 1, который через редуктор 2 соединен с синхронным генератором 3, которьй преобразует энергию ветра в электрическую энергию, вьщаваемую ВЭУ в энергосистему 4. Датчик 5 мощности генератора посредством регул тора 6 щага винта ветродвигател поддерживает среднее значение вькодной мощности генератора неизменным. Датчик 7напр жени энергосистемы и датчик 8коэффициента мощности генератора, воздейству на регул тор 9 возбуждени обмотки 10 возбуждени , расположенной по продольной оси, обеспечивает режим работы ВЭУ по напр жению энергосистемы и коэффициенту мощности ВЭУ (т.е. они .осуществл ют пропор циональное регулирование тока возбуждени синхронной машины по напр жению энергосистемы и коэффициенту мощности). Выход датчика 11 момента установленного на валу ветродвига-г тел , соединен с входом узла 12 выделени переменной составл ющей момента , выход которого подключен на и мерительный вход дополнительного регул тора 13 тока возбуждени , который в свою очередь соединен с дополнительной обмоткой 14 возбуждени синхронного генератора 3. Узел 12 выделени переменной составл ющей момента (фиг. 2) выполнен из последовательно соединенных выпр мител 15 с фильтром, дифференциатора 16 и интегратора 17 (фиг.2). Датчик 11 момента выполнен в виде торсиометра индуктивного типа. Элементы 16 и 17 могут иметь любое известное выполнение и выполнены , например , на операционных усилител х. Дополнительный регул тор 13 возбуждени может быть выполнен, например, в виде известного тиристорного преобразовател типа КТУ-230/50 PP. Ветроэлектрическа установка работает следующим образом. При медленном измерении скорости ветра в тракте регулировани ВЭУ задействованы только элементы 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 (фиг. 1). В этом случае осуществл етс регулирование тока возбуждени в обмотке 10 возбуждени синхронного генератора, расположенной по продольной оси, посредством регул тора 9 возбуждени в зависимости от величины коэффициента мощности самого генератора и величины напр жени энергосистемы 3. При превьш1ении скорости ветра определенной величины мощности, выдаваема генератором в сеть, превьппает номинальнзто мощность генератора, в этом случае сигнал от датчика 5 мощности генератора воздействует на регул тор 6 шага винта, которьй поворотом регулируемой части лопастей, понижает мощность ветродвигател ,., тем самым осуществл етс регулирование на посто нство выходной мощности генератора ВЭУ. При медленном изменении скорости ветра нет флуктуационной составл ющей момента на валу ветродвигател , сигнал на вькоде узла 12 вьщелени переменной составл ющей момента отсутствует , а следовательно, и ток в дополнительной обмотке возбуждени 14 равен нулю. При резких порывах ветра в кривой момента на валу ВЭУ по вл етс фпуктуационна составл юща . В этом случае сигнал на выходе датчика 11 момента и(фиг. 3) представл ет собой переменное напр жение (с частотой, завис щей от частоты напр жени источника питани торсиометра индуктивного типа), которое в соответствии с колебани ми момента модулируетс по амплитуде флуктуационной составл ющей, пропорциональной величине по вившейс 3 флуктуационной составл ющей. Этот си нал, поступа на вход выпр мител 1 с фильтром, выпр мл етс и фильтруетс . Сигнал Цф на выходе выпр мител 15 (фиг. 36) совпадает по фазе с флуктуационной составл ющей. Далее этот сигнал поступает на вход дифференциатора 16, выходной сигнал которого и. (фиг. Зв) опережает на 90 эл.град. сигнал Цф и не содержит посто нной составл ющей. С выхода дифференциатора 16 сигнал U подаетс на вход интегратора 17, на выходе которого получаетс сигнал Up 7А ( фиг. Зг). Этот сигнал отстает на 90 эл. град, от U . Таким образом, на выходе 17 получаетс сигнал, пропорциональный только флуктуационной составл ющей момента, который и подаетс на измерительный вход дополнительного регул тора 13 возбуждени , включенного на дополнительную обмотку 14 возбуждени . При этом напр жение на зажимах дополнительной обмотки возбуждени регулируетс , обеспечива сохранение посто нства электромагнитного момента генератора, а следовательно, и повышение качества вьздаваемой ВЭУ в энергосистему электроэнергии.

Фиг,/

«М (xS

v

)

lf

S)

r

.J

Claims

1. ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая ветродвигатель, механически связанный с ним синхронный генератор, якорные обмотки которого включены параллельно с электрической системой большой мощности, а обмотка возбуждения синхронного генератора, расположенная по продольной оси, соединена с выходом регулятора тока возбуждения, на один из измерительных входов которого подключен выход датчика напряжения электрической системы, а на другой - измерительный вход-выход датчика коэффициента мощности генератора, регулятор шага винта ветродвигателя, на вход управления которого подключен выход датчика мощности генератора, отличающаяся· тем, что, с целью повышения качества выдаваемой установкой в электрическую систему электроэнергии, на индукторе генератора размещена дополнительная обмотка возбуждения, расположенная под углом 90 эл. град, по отношению о к первой обмотке возбуждения, соедн- * ненная с выходом дополнительного регулятора тока возбуждения, введен датчик момента и узел выделения переменной составляющей момента, причем датчик момента установлен на вдл'у электродвигателя, выход датчика момента подключен к входу узла вьщеления переменной составляющей момента, выход которого соединен с измерительным входом дополнительного регулятора тока возбуждения.

2. Установка по п. ^отличающаяся тем, что датчик момента выполнен в виде торсиометра индуктивного типа, а узел выделения переменной составляющей момента состоит из последовательно соединенных выпрямителя с фильтром, дифференциатора и интегратора,.

SU ...1163457