Принципи и експериментална анализа на регулаторите на напон во системите за енергија

I. Анализа на принципот на регулаторите на напоната во електропреточни системи

Преж од анализирање на принципот на регулаторите на напоната во електропреточните системи, неопходно е да се анализира регулаторот за возбудување и да се изведат заклучоци преку споредба. Во практика, регулаторот за возбудување користи отклонувањето на напоната како повратна величина за прилагодување, со што се задржува напоната на генераторот во стандардни граници. Меѓутоа, овој тип регулатор на напоната, особено по време на грешки во мрежата, бара голем количество реактивна моќ за подобрување на стабилноста на напоната во мрежата и осигурување на квалитетот на електропреточната система. Бидејќи главната цел на регулаторот за возбудување е контрола на напоната на генераторот, тешко е да се осигура стабилноста на напоната во мрежата.

Во овој случај, регулаторот на напоната треба да се подобри. Соодветни студии покажуваат дека со воведување на системски напон, главниот трансформатор на генераторот и регулаторот за возбудување ќе совместно контролираат напоната на генераторот, а подигачкиот трансформатор на генераторот ќе се контролира според методот на компензација додека се зголемува реактивната моќ, со што се подобрува стабилноста на електропреточната система. Принципот на регулаторот на напоната во електропреточната система е контрола на генераторот со воведување на соодветен напон заедно со напонот за возбудување. Кога се зголемува брзината на алтернативниот генератор, регулаторот на напоната во електропреточната система ќе намали напонот за возбудување и магнетниот поток за стабилизација на напоната, со што се осигурува безбедна и стабилна работа на електромрежата.

Во практика, регулаторот на напоната во електропреточната система се состои од компоненти како високонапонска шина, поставена вредност на напоната на генераторот, кофициент на увеќење, фазна компензација, ограничување на излезот и контрола на вклучување/исклучување. Моментот на вклучување или исклучување на регулаторот на напоната во електропреточната система малку влијае на регулаторот и моќта на генераторот. Под еквивалентни услови, регулаторот на напоната во електропреточната система може до некој степен да намали отпорот и реактивниот импеданс на главниот трансформатор во текот на работата; степенот на намалување варира со односот на поставената вредност на напоната на генераторот, но во целост малку влијае на кофициентот на падање и кофициентот на падање на моќта.

Меѓутоа, за да се спречи конкуренцијата за реактивна моќ кога регулаторот на напоната во електропреточната система со два генератори активно се исклучува, паралелните генератори на терминалот треба да се подесат според поправениот кофициент на падање, додека истовремено треба да се обиди да се направи внимавање на реактивниот импеданс и отпорот на главниот трансформатор. Кога реактивниот импеданс и отпорот на главниот трансформатор на регулаторот на напоната во електропреточната система се намалат, реактивниот импеданс и отпорот на главниот трансформатор на терминалот обично се нула. Ако единицата работи според кофициентот на падање, треба да се направи напор да се зголеми стабилната вредност на електропреточната система и поддршката на системот за возбудување на напоната во мрежата. Меѓутоа, осигурувањето на стабилноста на електропреточната система на овој начин все уште претставува одредени предизвици.

II. Анализа на експериментите со регулаторите на напоната во електропреточната система

Во фактичката работа на регулаторот на напоната во електропреточната система, особено кога еднаединица е поврзана со бесконечен бус систем преку двојна линија, веројатно ќе се случат кратки кола во цеповите. Сега кога се случи кратка кола, напоната на терминалот и електромагнетната моќ ќе се намалат. Соупфатено со неаджустираниот приводен двигател, роторот има тенденција да се забрза, а реактивната моќ можеби ќе се исчерпа, што ќе подкопне стабилноста на напоната во електропреточната система.

Традиционалните системи за возбудување не можат ефективно да контролираат напоната. Наспаки, контролата на напоната на високонапонскиот дел, поради неговата тесна врска со системот, тенденција е да причини брзо падање на напоната во почетната фаза на грешката, што прави неговата реакција поголема чувствителност. По кратката кола, напоната на терминалот на генераторот и високонапонската страна на главниот трансформатор се зголемуваат побрзо од регулаторот за возбудување, стабилизувајќи напоната во краток период и така осигурувајќи стабилноста на напонската шина.

За да функционира подобро регулаторот на напоната во електропреточната система, системот треба да се пресмета соодветно. Токму во пресметката, се анализира влијанието на моделот на контрола на возбудувањето врз критичкото време на чистање на основа на прости системи и фактичките системи. При пресметката на системот со еднаединица и бесконечен бус, треба да се појасни структурата на бесконечен бус, динамичкиот модел на генераторот, импедансата на трансформаторот и импедансата на системот со две-цепна трансформаторска моќ на регулаторот на напоната во електропреточната система (Принципи и експериментална анализа, Чанг Чуан Чен, компанијата Гуанџоу Бајун Електрична опрема). На оваа основа, се анализира кратката кола во електропреточната система, и се добиваат соодветни резултати преку симулациони пресметки. Резултатите покажуваат дека регулаторот за возбудување и регулаторот на напоната во електропреточната система имаат мал корелација со критичкото време на чистање.

При пресметката на фактичкиот систем, мрежната структура на одредена електропреточна компанија може да се користи како пресметков мрежа, и се анализира оперативниот генератор на одредена електростанција. На оваа основа, се анализира кратката кола во електропреточната система. Резултатите покажуваат дека кога критичкото време на чистање е на стандардна вредност, регулаторот на напоната во електропреточната система не реагира ефективно под временско грешка.

За да се анализира подобро регулаторот на напоната во електропреточната система, поврзете ја еднаединицата директно со мрежниот систем преку една линија, затворете ја високонапонската прекинувачка на главниот трансформатор на генераторот (осигурете дека прекинувачката на линијата е отворена), изберете различни кофициенти на увеќење според оваа конфигурација, и анализирајте го системот за контрола на возбудувањето користејќи методот на симулација на чекорна одговорна функција на генераторот без нагузба. Резултатите покажуваат дека ако кофициентот на увеќење е премногу голем, електропреточниот систем ќе има проблеми со стабилност без нагузба. За подобро решавање на овој проблем, препорачливо е да се користи методот на функцијата за контрола на високонапонската шина во тестот без нагузба.

Регулаторот на напоната во електропреточната система исто така може да се анализира на истиот бус. Во експерименталната анализа, треба да се акцентира на решавање на проблемот со дистрибуцијата на реактивната моќ меѓу паралелните генератори. Во практика, истата напона на електропреточниот систем треба да се регулира за да се постигне ист положителен кофициент на падање. Во фактичката работа на електростанцијата, се користеа симулациони пресметки за комбинирање на оригиналниот регулатор за возбудување со регулаторот на напоната во електропреточната система, и заедно се справија со недостатокот на реактивна моќ во електропреточниот систем. Резултатите покажуваат дека немаше конкуренција за моќ во операцијата на единицата, и дистрибуцијата на реактивната моќ беше относително разумна.

III. Заклучок

Со непрекинатото развој на информациските технологии, динамичките проблеми со квалитетот на енергијата стануваат фокус за сигурно и подредено функционирање на електричните мрежи. Самиот оригиналниот регулатор на возбудувањето не може да постигне целта на сигурно и подредено функционирање на мрежата. Во овој случај, се потребни компензациони уреди за решавање на проблемите со напонот. Комбинацијата од регулаторот на напонот во енергетскиот систем и регулаторот на возбудувањето до некоја степен задоволува практичните потреби. Меѓутоа, за подобро применување на регулаторот на напонот во енергетската мрежа, потребна е анализа на неговиот принцип и резултатите од испитувањето.

Како времето напредува, нови проблеми ќе се појавуваат во електричната мрежа. За подобро решавање на овие проблеми, потребна е дополнителна анализа на принципот на регулаторот на напонот во енергетскиот систем.