Principes et analyse expérimentale des régulateurs de tension dans les systèmes électriques

I. Analyse du principe des régulateurs de tension des systèmes électriques

Avant d'analyser le principe des régulateurs de tension des systèmes électriques, il est nécessaire d'analyser le régulateur d'excitation et de tirer des conclusions par comparaison. Dans l'application pratique, le régulateur d'excitation utilise l'écart de tension comme quantité de rétroaction pour l'ajustement, permettant ainsi de maintenir la tension aux bornes du générateur dans la plage standard. Cependant, ce type de régulateur de tension, en particulier lors des pannes de réseau, nécessite une grande quantité de puissance réactive pour améliorer la stabilité du réseau et garantir la qualité du système électrique. Comme l'objectif principal du régulateur d'excitation est de contrôler la tension aux bornes du générateur, il est difficile d'assurer la stabilité de la tension du réseau.

Dans ce cas, le régulateur de tension doit être amélioré. Des études pertinentes montrent que par l'introduction de la tension du système, le transformateur principal du générateur et le régulateur d'excitation contrôleront conjointement les bornes du générateur, et le transformateur élévateur du générateur sera contrôlé sur la base de la méthode de compensation tout en augmentant la puissance réactive du générateur, améliorant ainsi la stabilité du système électrique. Le principe du régulateur de tension du système électrique consiste à contrôler le générateur en introduisant la tension correspondante avec la tension d'excitation. Lorsque la vitesse du générateur alternatif augmente, le régulateur de tension du système électrique réduira le courant d'excitation et le flux magnétique pour stabiliser la tension, assurant ainsi le fonctionnement sûr et stable du réseau électrique.

Cependant, pour éviter la concurrence de puissance réactive lorsque le régulateur de tension d'un système électrique à deux générateurs est activement arrêté, les générateurs en parallèle doivent être réglés sur la base du taux de dérive corrigé, tout en faisant attention à la réactance et à la résistance du transformateur principal. Lorsque la réactance et la résistance du transformateur principal du régulateur de tension du système électrique diminuent, la réactance et la résistance du transformateur principal terminal sont généralement nulles. Si l'unité fonctionne sur la base du taux de dérive, des efforts doivent être faits pour augmenter la valeur de stabilité du système électrique et le soutien du système d'excitation à la tension du réseau. Cependant, assurer la stabilité du système électrique de cette manière présente encore certains défis.

II. Analyse des expériences du régulateur de tension du système électrique

Dans le fonctionnement réel du régulateur de tension du système électrique, en particulier lorsque une unité unique est connectée à un système de bus infini via une ligne double-circuit, des courts-circuits sont susceptibles de se produire dans le circuit. Une fois qu'un court-circuit se produit, la tension aux bornes et la puissance électromagnétique diminuent. Couplé avec la puissance du moteur primaire non ajustée, le rotor tend à accélérer, et la puissance réactive peut même être épuisée, compromettant ainsi la stabilité de la tension du système électrique.

Les systèmes d'excitation traditionnels ne peuvent pas contrôler efficacement la tension. En revanche, le contrôle du côté haute tension de la tension aux bornes, en raison de la connexion étroite entre la barre haute tension et le système, tend à provoquer une chute rapide de la tension au stade initial d'une panne, rendant sa réponse plus sensible. Après une panne de court-circuit, la tension aux bornes du générateur et la tension du côté haute du transformateur principal augmentent plus rapidement que avec le régulateur d'excitation, stabilisant la tension en un temps court et assurant ainsi la stabilité de la barre de tension.

Pour permettre au régulateur de tension du système électrique de fonctionner mieux, son système doit être calculé en conséquence. Pendant le calcul, l'impact du mode de contrôle d'excitation sur le temps critique de coupure est analysé sur la base de systèmes simples et de systèmes réels. Lors du calcul du système à une machine-bus infini, la structure du bus infini, le modèle dynamique du générateur, l'impédance du transformateur et l'impédance du système de régulation de tension du transformateur double-circuit (Principes et analyse expérimentale, Zheng Changquan, Guangzhou Baiyun Electric Equipment Co., Ltd.) doivent être clarifiés. Sur cette base, la panne du système électrique est analysée, et les résultats correspondants sont obtenus par des calculs de simulation. Les résultats montrent que le régulateur d'excitation et le régulateur de tension du système électrique ont peu de corrélation avec le temps critique de coupure.

Lors du calcul du système réel, la structure du réseau d'une certaine entreprise de réseau électrique peut être utilisée comme réseau de calcul, et le générateur en fonctionnement d'une certaine centrale électrique est analysé en conséquence. Sur cette base, la panne du système électrique est analysée. Les résultats montrent que lorsque le temps critique de coupure est à la valeur standard, le régulateur de tension du système électrique ne répond pas efficacement en cas de panne.

Pour mieux analyser le régulateur de tension du système électrique, connectez l'unité unique directement au système de réseau via une seule ligne, fermez l'interrupteur du côté haute du transformateur principal du générateur (assurez-vous que l'interrupteur de ligne est ouvert), sélectionnez différents coefficients d'amplification en fonction de cette configuration, et analysez le système de contrôle d'excitation en utilisant la méthode de simulation de réponse en échelon de tension à vide du générateur. Les résultats montrent que si le coefficient d'amplification est trop grand, le système électrique rencontrera des problèmes de stabilité à vide. Pour mieux résoudre ce problème, il est préférable d'utiliser la méthode de fonction de contrôle de la barre haute tension lors du test à vide.

Le régulateur de tension du système électrique peut également être analysé sous le même bus. Dans l'analyse expérimentale, l'accent doit être mis sur la résolution du problème de distribution de puissance réactive entre les générateurs parallèles. En pratique, la même tension du système électrique doit être ajustée pour atteindre la même dérive positive. Dans le fonctionnement réel d'une centrale électrique, des calculs de simulation ont été utilisés pour combiner le régulateur d'excitation original avec le régulateur de tension du système électrique, et ils ont conjointement résolu le déficit de puissance réactive du système électrique. Les résultats montrent qu'il n'y avait pas de concurrence de puissance lors du fonctionnement de l'unité, et la distribution de puissance réactive était relativement raisonnable.

III. Conclusion

Avec le développement continu des technologies de l'information, les problèmes dynamiques de qualité de l'énergie sont devenus un enjeu majeur pour le fonctionnement sûr et ordonné des réseaux électriques. Se reposer uniquement sur le régulateur d'excitation original ne permet pas d'atteindre l'objectif d'un fonctionnement sûr et ordonné du réseau. Dans ce cas, des dispositifs de compensation sont nécessaires pour résoudre les problèmes de tension. La combinaison du régulateur de tension du système électrique et du régulateur d'excitation répond à certains besoins pratiques. Cependant, pour une meilleure application du régulateur de tension du système électrique dans le réseau, il est nécessaire d'analyser son principe et ses résultats de test.

Avec le temps, de nouveaux problèmes émergeront dans le réseau électrique. Pour mieux résoudre ces problèmes, une analyse plus approfondie du principe du régulateur de tension du système électrique est requise.