Prinsip dan Analisis Eksperimen Pengatur Voltan dalam Sistem Kuasa

I. Analisis Prinsip Penstabil Voltan Sistem Kuasa

Sebelum menganalisis prinsip penstabil voltan sistem kuasa, perlu untuk menganalisis pemangkin penguat arus dan membuat kesimpulan melalui perbandingan. Dalam aplikasi praktikal, pemangkin penguat arus menggunakan penyimpangan voltan sebagai kuantiti maklum balas untuk penyesuaian, dengan itu mengekalkan voltan terminal janaan dalam julat piawai. Walau bagaimanapun, jenis penstabil voltan ini, terutamanya semasa kegagalan grid, memerlukan jumlah besar daya reaktif untuk meningkatkan kestabilan voltan grid dan memastikan kualiti sistem kuasa. Oleh kerana matlamat utama pemangkin penguat arus adalah mengawal voltan terminal janaan, sukar untuk menjamin kestabilan voltan grid.

Dalam situasi ini, penstabil voltan harus diperbaiki. Kajian berkaitan menunjukkan bahawa dengan memperkenalkan voltan sistem, transformator utama janaan dan pemangkin penguat arus akan mengawal bersama-sama terminal janaan, dan transformator peningkat janaan akan dikawal berdasarkan kaedah pembayaran sambil meningkatkan daya reaktif janaan, dengan itu meningkatkan kestabilan sistem kuasa. Prinsip penstabil voltan sistem kuasa adalah mengawal janaan dengan memperkenalkan voltan yang sesuai bersama dengan voltan penguat arus. Apabila kelajuan janaan AC meningkat, penstabil voltan sistem kuasa akan mengurangkan arus penguat arus dan fluks magnetik untuk menstabilkan voltan, dengan itu memastikan operasi selamat dan stabil grid kuasa.

Dalam aplikasi praktikal, penstabil voltan sistem voltan terdiri daripada komponen seperti bus voltan tinggi, setpoint voltan terminal janaan, faktor pengamplifikasi, kompensasi fasa, had luaran, dan kawalan hidup/mati. Momen penstabil voltan sistem voltan dihidupkan atau dimatikan mempunyai sedikit kesan kepada penstabil dan kuasa janaan. Di bawah keadaan setara, penstabil voltan sistem kuasa boleh mengurangkan rintangan dan reaktans transformator utama hingga tahap tertentu semasa operasi; tahap pengurangan bergantung pada nisbah setpoint voltan terminal janaan, tetapi secara keseluruhan, ia mempunyai sedikit kesan terhadap pekali turunan dan pekali turunan kuasa.

Walau bagaimanapun, untuk mencegah persaingan daya reaktif apabila penstabil voltan sistem kuasa dua-janaan ditutup secara aktif, generator terminal selari perlu ditetapkan berdasarkan kadar turunan yang telah diperbaiki, sambil juga memberi perhatian kepada reaktans dan rintangan transformator utama. Apabila reaktans dan rintangan transformator utama penstabil voltan sistem kuasa berkurang, reaktans dan rintangan transformator utama terminal biasanya sifar. Jika unit beroperasi berdasarkan kadar turunan, usaha harus dilakukan untuk meningkatkan nilai kestabilan sistem kuasa dan sokongan sistem penguat arus terhadap voltan grid. Walau bagaimanapun, menjamin kestabilan sistem kuasa dengan cara ini masih menimbulkan cabaran tertentu.

II. Analisis Eksperimen Penstabil Voltan Sistem Kuasa

Dalam operasi sebenar penstabil voltan sistem kuasa, terutamanya apabila unit tunggal disambungkan ke sistem bus tak terhingga melalui laluan ganda, pendek sirkuit cenderung berlaku dalam litar. Begitu pendek sirkuit berlaku, voltan terminal dan kuasa elektromagnetik akan berkurang. Bersama dengan kuasa mesin primer yang tidak disesuaikan, rotor cenderung mempercepat, dan daya reaktif mungkin habis, dengan itu merosakkan kestabilan voltan sistem kuasa.

Sistem penguat arus tradisional tidak dapat mengawal voltan dengan berkesan. Sebaliknya, kawalan sisi voltan tinggi voltan terminal, kerana hubungan rapat antara bus voltan tinggi dan sistem, cenderung menyebabkan penurunan voltan yang cepat pada peringkat awal kegagalan, menjadikan responsnya lebih sensitif. Selepas kegagalan pendek sirkuit, voltan terminal janaan dan voltan sisi tinggi transformator utama meningkat lebih cepat berbanding dengan pemangkin penguat arus, menstabilkan voltan dalam masa singkat dan dengan itu menjamin kestabilan bus voltan.

Untuk membolehkan penstabil voltan sistem kuasa berfungsi dengan lebih baik, sistemnya harus dikira secara berasingan. Semasa pengiraan, impak mod pengawalan penguat arus terhadap masa penyelesaian kritikal dianalisis berdasarkan sistem mudah dan sistem sebenar. Semasa mengira sistem tunggal bus tak terhingga, struktur bus tak terhingga, model dinamik janaan, reaktans transformator, dan reaktans sistem penstabil voltan dua-laluan transformator (Prinsip dan Analisis Eksperimen, Zheng Changquan, Guangzhou Baiyun Electric Equipment Co., Ltd.) harus dipertegas. Berdasarkan asas ini, kegagalan pendek sirkuit sistem kuasa dianalisis, dan hasil yang sepadan diperoleh melalui pengiraan simulasi. Hasil menunjukkan bahawa pemangkin penguat arus dan penstabil voltan sistem kuasa mempunyai sedikit korelasi dengan masa penyelesaian kritikal.

Semasa mengira sistem sebenar, struktur grid syarikat grid kuasa tertentu boleh digunakan sebagai rangkaian pengiraan, dan janaan operasi loji kuasa tertentu dianalisis berdasarkan ini. Berdasarkan asas ini, kegagalan pendek sirkuit sistem kuasa dianalisis. Hasil menunjukkan bahawa apabila masa penyelesaian kritikal berada pada nilai piawai, penstabil voltan sistem kuasa tidak bertindak balas dengan berkesan di bawah kegagalan.

Untuk menganalisis penstabil voltan sistem kuasa dengan lebih baik, sambung unit tunggal secara langsung ke sistem grid melalui satu laluan, tutup switch sisi tinggi transformator utama janaan (pastikan switch laluan dibuka), pilih faktor pengamplifikasi yang berbeza berdasarkan konfigurasi ini, dan analisis sistem kawalan penguat arus menggunakan kaedah pengiraan simulasi respons langkah voltan beban kosong janaan. Hasil menunjukkan bahawa jika faktor pengamplifikasi terlalu besar, sistem kuasa akan mengalami isu kestabilan beban kosong. Untuk menyelesaikan masalah ini dengan lebih baik, adalah disarankan untuk menggunakan fungsi kawalan bus voltan tinggi semasa ujian beban kosong.

Penstabil voltan sistem kuasa juga boleh dianalisis di bawah bus yang sama. Dalam analisis eksperimen, penekanan harus diberikan kepada penyelesaian masalah pembahagian daya reaktif antara generator selari. Dalam amalan, voltan sistem kuasa yang sama harus disesuaikan untuk mencapai turunan positif yang sama. Dalam operasi sebenar loji kuasa, pengiraan simulasi digunakan untuk menggabungkan pemangkin penguat arus asal dengan penstabil voltan sistem kuasa, dan mereka bersama-sama menangani defisit daya reaktif sistem kuasa. Hasil menunjukkan bahawa tidak ada persaingan kuasa semasa operasi unit, dan pembahagian daya reaktif adalah agak munasabah.

III. Kesimpulan

Dengan perkembangan berterusan teknologi maklumat, isu kualiti kuasa dinamik telah menjadi fokus bagi operasi grid kuasa yang selamat dan tertib. Bergantung hanya kepada pengecam gegaran asal tidak dapat mencapai matlamat operasi grid yang selamat dan tertib. Dalam kes ini, peranti pembaikan diperlukan untuk menyelesaikan masalah voltan. Gabungan antara pengecam voltan sistem kuasa dan pengecam gegaran memenuhi keperluan praktikal dalam tahap tertentu. Walau bagaimanapun, untuk melaksanakan pengecam voltan sistem kuasa dengan lebih baik dalam grid kuasa, prinsip dan hasil ujiannya perlu dianalisis.

Seiring dengan kemajuan zaman, masalah baru akan muncul dalam grid kuasa. Untuk menyelesaikan masalah-masalah ini dengan lebih baik, analisis lanjut terhadap prinsip pengecam voltan sistem kuasa diperlukan.