Principer och experimentell analys av spänningsregulatorer i elkraftsystem

I. Analys av principen för spänningsregulatorer i kraftsystem

Innan man analyserar principen för spänningsregulatorer i kraftsystem är det nödvändigt att analysera anspänningssystemets reglerare och dra slutsatser genom jämförelse. I praktisk tillämpning använder anspänningssystemets reglerare spänningsskillnad som återkopplingsmängd för justering, vilket håller generatorns terminalspänning inom standardområdet. Under nätstörningar kräver dock denna typ av spänningsregulator en stor mängd reaktiv effekt för att förbättra nätspänningsstabiliteten och säkerställa kvaliteten på kraftsystemet. Eftersom huvudmålet för anspänningssystemets reglerare är att kontrollera generatorns terminalspänning är det svårt att säkerställa nätspänningsstabiliteten.

I detta fall bör spänningsregulatorn förbättras. Relevanta studier visar att genom införandet av systemspänningen kommer generatorns huvomvandlare och anspänningssystemets reglerare att samordnat styra generatorns terminal, och generatorns stegupptomvandlare kommer att styras baserat på kompensationsmetoden medan generatorns reaktiv effekt ökar, vilket förbättrar stabilitить энергосистемы. Принцип регулятора напряжения энергосистемы заключается в управлении генератором путем введения соответствующего напряжения вместе с возбуждающим напряжением. Когда скорость альтернатора увеличивается, регулятор напряжения энергосистемы уменьшает ток возбуждения и магнитный поток для стабилизации напряжения, тем самым обеспечивая безопасную и стабильную работу электросети.

På praktiska grunder består spänningsregulatorn i kraftsystemet av komponenter som högspänningsbus, inställning av generatorns terminalspänning, förstärkningsfaktor, fasersättning, utdatainskränkning och på/av-styrning. Ögonblicket då spänningsregulatorn i kraftsystemet slås på eller av har liten inverkan på regulatorn och generatorns effekt. Under ekvivalenta villkor kan spänningsregulatorn i kraftsystemet under drift till viss del minska huvdomvandlarens resistans och reaktans; minskningsgraden varierar beroende på förhållandet mellan inställningen av generatorns terminalspänning, men totalt sett har det liten inverkan på droopkoefficienten och effektdroopkoefficienten.

För att förhindra konkurrens om reaktiv effekt när spänningsregulatorn i ett tvågenerator-kraftsystem aktivt stängs av, måste terminalparallella generatorer ställas in baserat på den korrigera droopgraden, samtidigt som man beaktar huvdomvandlarens reaktans och resistans. När spänningsregulatorns huvdomvandlare i kraftsystemet minskar reaktansen och resistansen, är terminalhuvdomvandlarens reaktans och resistans vanligtvis noll. Om enheten opererar baserat på droopgraden, bör man försöka öka energisystemets stabilitetsvärde och anspänningsystemets stöd för nätspanning. Att garantera energisystemets stabilitet på detta sätt innebär dock fortfarande vissa utmaningar.

II. Analys av experiment med spänningsregulatorer i kraftsystem

Vid den faktiska drift av spänningsregulatorn i kraftsystemet, särskilt när en enskild enhet är ansluten till ett oändligt bus-system via en dubbelkretslinje, kan kortslutningar lätt uppstå i kretsen. När ett kortslut uppstår minskar terminalspänningen och elektromagnetiska effekten. Sammantaget med den oregerade drivmotoreffekten tenderar roteraren att accelerera, och reaktiv effekt kan till och med uttömmas, vilket underminerar spänningsstabiliteten i kraftsystemet.

Traditionella anspänningsystem kan inte effektivt kontrollera spänning. Däremot, kontrollen av terminalspänningen på högspänningsidan, på grund av dess nära koppling till systemet, tenderar att orsaka en snabb spänningsnedgång vid skadans begynnelse, vilket gör dess respons mer känslig. Efter ett kortslutsfel stiger generatorns terminalspänning och huvdomvandlarens högspänningsida snabbare än med anspänningsregulatorn, stabiliserar spänningen inom kort tid och säkerställer därmed spänningsbussens stabilitить.

För att låta spänningsregulatorn i kraftsystemet fungera bättre bör dess system beräknas därefter. Vid beräkningen analyseras påverkan av anspänningskontrollmodellen på den kritiska klaringstiden baserat på enkla system och verkliga system. När man beräknar det enmaskina-oändligabuss-systemet bör man klargöra oändligabussstrukturen, generatorns dynamiska modell, transformatorernas impedans och impedansen för det tvåkretsiga transformatorernas kraftsystemspänningsregulator (Principer och experimentell analys, Zheng Changquan, Guangzhou Baiyun Electric Equipment Co., Ltd.). På denna grund analyseras kraftsystemets kortslut, och motsvarande resultat erhålls genom simuleringar. Resultaten visar att anspänningsregulatorn och spänningsregulatorn i kraftsystemet har lite korrelation med den kritiska klaringstiden.

När man beräknar det verkliga systemet kan nätstrukturen hos en viss elnätsbolag användas som beräkningsnät, och den driftande generatoren på en viss kraftverk analyseras därefter. På denna grund analyseras kraftsystemets kortslutfel. Resultaten visar att när den kritiska klaringstiden är vid standardvärdet, svarar inte spänningsregulatorn i kraftsystemet effektivt under felet.

För att bättre analysera spänningsregulatorn i kraftsystemet, anslut en enskild enhet direkt till nätet via en enkel linje, stäng huvdomvandlarens högspänningsbrytare (säkerställ att linjebrytaren är öppen), välj olika förstärkningsfaktorer baserat på denna konfiguration, och analysera anspänningskontrollsystemet med hjälp av generatorns tomgångsspänningsskalstegsrespons-simulering. Resultaten visar att om förstärkningsfaktorn är för stor, kommer kraftsystemet att uppleva stabilitetsproblem under tomgång. För att bättre lösa detta problem, rekommenderas att använda högspänningsbusskontrollfunktionen under tomgångstestet.

Spänningsregulatorn i kraftsystemet kan också analyseras under samma buss. I experimentell analys bör fokus ligga på att lösa fördelningsproblemet med reaktiv effekt mellan parallella generatorer. I praktiken bör samma spänning i kraftsystemet justeras för att uppnå samma positiva droop. I verksamhetens drift användes simuleringar för att kombinera den ursprungliga anspänningsregulatorn med spänningsregulatorn i kraftsystemet, och de hanterade gemensamt kraftsystemets brist på reaktiv effekt. Resultaten visar att det inte fanns någon effektiv konkurrens under enhetens drift, och distributionen av reaktiv effekt var relativt rimlig.

III. Slutsats

Med den kontinuerliga utvecklingen av informationsteknik har dynamiska kvalitetsproblem i elkraft blivit en fokuspunkt för säker och ordnad drift av elkraftnät. Att enbart lita på den ursprungliga spänningsregulatorn kan inte uppfylla målet med en säker och ordnad nätverksdrift. I detta fall behövs kompensationsenheter för att lösa spänningsproblem. Kombinationen av systemspänningsregulator och anslutningsregulator uppfyller praktiska behov till viss del. För att bättre applicera systemspänningsregulatorn i elkraftnätet behöver dess princip och testresultat analyseras.

Med tiden kommer nya problem att uppstå i elkraftnätet. För att bättre lösa dessa problem krävs en djupare analys av principen bakom systemspänningsregulatorn.