電力システムにおける電圧調整器の原理と実験分析

I. 電力システム電圧調整器の原理分析

電力システム電圧調整器の原理を分析する前に、励磁調整器を分析し、比較を通じて結論を導く必要があります。実際の応用では、励磁調整器は電圧偏差をフィードバック量として使用して調整を行い、発電機端子電圧を標準範囲内に保ちます。しかし、このタイプの電圧調整器は特にグリッド障害時には、グリッド電圧の安定性を向上させ、電力システムの品質を確保するために大量の無効電力を必要とします。励磁調整器の主な目標が発電機端子電圧の制御であるため、グリッド電圧の安定性を確保することは困難です。

このような場合、電圧調整器は改善されるべきです。関連研究によると、システム電圧を導入することで、発電機の主変圧器と励磁調整器は共同で発電機端子を制御し、補償方法に基づいて発電機昇圧変圧器を制御しながら発電機の無効電力を増加させることで、電力システムの安定性を向上させることが可能です。電力システム電圧調整器の原理は、対応する電圧と励磁電圧を導入して発電機を制御することです。交流発電機の速度が増加すると、電力システム電圧調整器は励磁電流と磁束を減少させて電圧を安定化させ、電力網の安全かつ安定した動作を確保します。

実際の応用では、電圧システム電圧調整器は高圧バス、発電機端子電圧設定値、増幅係数、位相補償、出力制限、オン/オフ制御などの部品で構成されています。電力システム電圧調整器のオン/オフのタイミングは、調整器や発電機の電力にほとんど影響を与えません。同等条件下では、電力システム電圧調整器は動作中に主変圧器の抵抗とリアクタンスを一定程度まで減少させることができます。その減少度は発電機端子電圧設定値の比率によって異なりますが、全体的には傾斜係数や電力傾斜係数にはほとんど影響を与えません。

しかし、二重発電機電力システムの電圧調整器がアクティブに停止された際に無効電力競合を防ぐため、端末並列発電機は修正された傾斜率に基づいて設定する必要があります。また、主変圧器のリアクタンスと抵抗にも注意を払う必要があります。電力システム電圧調整器の主変圧器のリアクタンスと抵抗が減少すると、通常は端末主変圧器のリアクタンスと抵抗はゼロになります。単位が傾斜率に基づいて動作する場合、電力システムの安定値と励磁システムによるグリッド電圧のサポートを増やす努力をするべきです。しかし、この方法で電力システムの安定性を確保することは依然として一定の課題があります。

II. 電力システム電圧調整器の実験分析

電力システム電圧調整器の実際の動作中、特に単一装置が二重回路線を通じて無限バスシステムに接続されている場合、回路内でショートサーキットが発生しやすいです。ショートサーキットが発生すると、端子電圧と電磁力が減少します。未調整の原動機力とともに、ロータは加速しやすく、無効電力が枯渇する可能性があり、電力システムの電圧安定性を損ないます。

従来の励磁システムは電圧を効果的に制御できません。一方、端子電圧の高圧側制御は、高圧バスとシステムとの密接な接続により、障害初期段階での急速な電圧低下を引き起こし、その反応はより敏感になります。ショートサーキット後、発電機端子電圧と主変圧器の高側電圧は励磁調整器よりも速く上昇し、短期間で電圧を安定化させ、電圧バスの安定性を確保します。

電力システム電圧調整器がより良く機能するようにするためには、そのシステムを適切に計算する必要があります。計算中には、単純なシステムと実際のシステムに基づいて、励磁制御モードがクリティカルクリアリング時間に及ぼす影響を分析します。単機無限バスシステムを計算する際には、無限バス構造、発電機動的モデル、変圧器インピーダンス、および二重回路変圧器電力システム電圧調整器（原理と実験解析、鄭昌全、広州白雲電気設備有限公司）のインピーダンスを明確にします。この基础上で、電力システムショートサーキットを分析し、シミュレーション計算を通じて対応する結果を得ます。結果は、励磁調整器と電力システム電圧調整器がクリティカルクリアリング時間とほとんど関連がないことを示しています。

実際のシステムを計算する際には、特定の電力会社のグリッド構造を計算ネットワークとして使用し、特定の発電所の運転発電機をそれに応じて分析することができます。この基础上で、電力システムショートサーキット故障を分析します。結果は、クリティカルクリアリング時間が標準値にある場合、電力システム電圧調整器は故障下で効果的に応答しないことを示しています。

電力システム電圧調整器をよりよく分析するためには、単一装置を単一線路を通じて直接グリッドシステムに接続し、発電機主変圧器の高側スイッチを閉じ（ラインスイッチは開いたまま）、この構成に基づいて異なる増幅係数を選択し、発電機の空載電圧ステップ応答シミュレーション計算方法を使用して励磁制御システムを分析します。結果は、増幅係数が大きすぎると、電力システムは空載安定性の問題を経験します。この問題をよりよく解決するためには、空載試験中に高圧バス制御機能法を使用することが推奨されます。

同じバス下でも電力システム電圧調整器を分析することができます。実験分析では、並列発電機間の無効電力分配問題に重点を置く必要があります。実際には、同じ電力システム電圧を調整して同じ正の傾斜を達成する必要があります。発電所の実際の運転では、シミュレーション計算を使用して元の励磁調整器と電力システム電圧調整器を組み合わせ、それらが共同で電力システムの無効電力不足に対処しました。結果は、単位運転中に電力競合がなく、無効電力分配が比較的合理的であったことを示しています。

III. 結論

情報技術の継続的な発展に伴い、動的な電力品質の問題は、電力網の安全かつ秩序立った運転における焦点となっています。元の励磁制御装置だけでは、安全で秩序立った電力網の運転を達成することはできません。このような状況下では、電圧問題を解決するために補償装置が必要となります。電力システム電圧調整器と励磁制御装置の組み合わせは、実際的なニーズをある程度満たしますが、電力網においてよりよく電力システム電圧調整器を適用するためには、その原理と試験結果を分析する必要があります。

時代が進むにつれて、電力網には新たな問題が生じます。これらの問題をより良く解決するためには、電力システム電圧調整器の原理についてさらに分析を行う必要があります。