Mga Prinsipyo at Pagsusuri ng mga Eksperimento sa Voltage Regulators sa Mga Sistemang Paggamit ng Kuryente

I. Pagsusuri ng Prinsipyo ng Regulator ng Voltaje ng Sistema ng Kapangyarihan

Bago pagsusuriin ang prinsipyo ng regulator ng voltaje ng sistema ng kapangyarihan, kinakailangan munang pagsusuriin ang regulator ng pagkabigay-buhay at makuha ang mga pagtatapos sa pamamagitan ng paghahambing. Sa tunay na aplikasyon, ginagamit ng regulator ng pagkabigay-buhay ang pagbabago ng voltaje bilang isang feedback na sukat para sa pag-aayos, kaya't pinapanatili nito ang terminal voltage ng generator sa loob ng standard na saklaw. Gayunpaman, ang uri ng regulator ng voltaje, lalo na sa panahon ng mga pagkakamali sa grid, ay nangangailangan ng malaking halaga ng reaktibong kapangyarihan upang mapabuti ang estabilidad ng grid voltage at matiyak ang kalidad ng sistema ng kapangyarihan. Dahil ang pangunahing layunin ng regulator ng pagkabigay-buhay ay kontrolin ang terminal voltage ng generator, mahirap tiyakin ang estabilidad ng grid voltage.

Sa kasong ito, dapat palamin ang regulator ng voltaje. Ang mga kaugnay na pag-aaral ay nagpapakita na sa pamamagitan ng pagpapakilala ng system voltage, ang pangunahing transformador ng generator at ang regulator ng pagkabigay-buhay ay magtutulungan upang kontrolin ang terminal ng generator, at ang step-up transformer ng generator ay ikokontrol batay sa paraan ng kompensasyon habang dinadagdagan ang reaktibong kapangyarihan ng generator, kaya't mapapabuti ang estabilidad ng sistema ng kapangyarihan. Ang prinsipyo ng regulator ng voltaje ng sistema ng kapangyarihan ay kontrolin ang generator sa pamamagitan ng pagpapakilala ng katumbas na voltaje kasama ang pagkabigay-buhay. Kapag tumaas ang bilis ng AC generator, ang regulator ng voltaje ng sistema ng kapangyarihan ay mababawasan ang excitation current at magnetic flux upang istabilisahan ang voltaje, kaya't matitiyak ang ligtas at maestrong operasyon ng grid ng kapangyarihan.

Sa aktwal na aplikasyon, ang voltage system voltage regulator ay binubuo ng mga komponente tulad ng high-voltage bus, setpoint ng terminal voltage ng generator, amplification factor, phase compensation, output limiting, at on/off control. Ang sandaling sinasala o sinasara ang power system voltage regulator ay may kaunti lang na epekto sa regulator at sa kapangyarihan ng generator. Sa parehong kondisyon, ang power system voltage regulator ay maaaring mabawasan ang resistance at reactance ng pangunahing transformador hanggang sa isang punto sa pag-operate; ang antas ng pagbawas ay nag-iiba-iba depende sa ratio ng setpoint ng terminal voltage ng generator, ngunit sa kabuuan, may kaunti lamang itong epekto sa droop coefficient at power droop coefficient.

Gayunpaman, upang maiwasan ang kompetisyon ng reaktibong kapangyarihan kapag ang voltage regulator ng dalawang-generator na sistema ng kapangyarihan ay aktibong sinasara, ang mga parallel generators sa terminal ay kailangang i-set base sa na-rectify na droop rate, samantalang inaasikaso rin ang reactance at resistance ng pangunahing transformador. Kapag ang reactance at resistance ng main transformer ng power system voltage regulator ay bumaba, karaniwang zero ang reactance at resistance ng terminal main transformer. Kung ang yunit ay gumagana batay sa droop rate, dapat gawin ang lahat upang mapataas ang stability value ng sistema ng kapangyarihan at ang suporta ng excitation system para sa grid voltage. Gayunpaman, matiyain ang estabilidad ng sistema ng kapangyarihan sa ganitong paraan ay mayroon pa ring tiyak na mga hamon.

II. Pagsusuri ng Mga Eksperimento sa Regulator ng Voltaje ng Sistema ng Kapangyarihan

Sa aktwal na operasyon ng regulator ng voltaje ng sistema ng kapangyarihan, lalo na kapag konektado ang isang yunit sa infinite bus system sa pamamagitan ng double-circuit line, maaaring mangyari ang short circuit sa circuit. Kapag nangyari ang short circuit, ang terminal voltage at electromagnetic power ay mababawasan. Samantalang hindi na-adjust ang prime mover power, ang rotor ay may tendensiya na mapabilis, at maaaring maubos ang reaktibong kapangyarihan, kaya't nasasalanta ang estabilidad ng voltaje ng sistema ng kapangyarihan.

Ang mga tradisyonal na sistema ng pagkabigay-buhay ay hindi maaaring kontrolin ang voltaje nang epektibo. Sa katunayan, ang kontrol sa high-voltage side ng terminal voltage, dahil sa malapit na koneksyon ng high-voltage bus at ng sistema, may tendensiya na mabawasan ang mabilis na pagbaba ng voltaje sa unang bahagi ng pagkakamali, kaya mas sensitibo ang tugon nito. Pagkatapos ng short-circuit fault, ang generator terminal voltage at ang high-side voltage ng main transformer ay tumataas mas mabilis kaysa sa regulator ng pagkabigay-buhay, na istabilisa ang voltaje sa maikling panahon at kaya't matitiyak ang estabilidad ng voltage bus.

Upang mapaganda ang paggana ng regulator ng voltaje ng sistema ng kapangyarihan, dapat kalkulahin ang sistema nito. Sa panahon ng pagkalkula, ang impact ng mode ng kontrol ng pagkabigay-buhay sa critical clearing time ay inaanalisa batay sa simple systems at actual systems. Sa pagkalkula ng single-machine infinite bus system, dapat linawin ang infinite bus structure, generator dynamic model, transformer impedance, at ang impedance ng two-circuit transformer power system voltage regulator (Principles and Experimental Analysis, Zheng Changquan, Guangzhou Baiyun Electric Equipment Co., Ltd.). Sa batayan nito, inaanalisa ang power system short circuit, at nakukuha ang katugon na resulta sa pamamagitan ng simulation calculations. Ang resulta ay nagpapakita na ang regulator ng pagkabigay-buhay at power system voltage regulator ay may kaunti lamang correlation sa critical clearing time.

Sa pagkalkula ng aktwal na sistema, ang grid structure ng isang tiyak na power grid company ay maaaring gamitin bilang calculation network, at ang operating generator ng isang tiyak na power plant ay inaanalisa. Sa batayan nito, inaanalisa ang power system short-circuit fault. Ang resulta ay nagpapakita na kapag ang critical clearing time ay nasa standard value, ang power system voltage regulator ay hindi nagrerespond epektibo sa ilalim ng pagkakamali.

Upang mas mapaganda ang pagsusuri ng power system voltage regulator, kumonekta ang isang yunit direkta sa grid system sa pamamagitan ng isang linya, isara ang high-side switch ng main transformer ng generator (tiyakin na bukas ang line switch), pumili ng iba't ibang amplification factors batay sa konfigurasyon na ito, at analisin ang sistema ng kontrol ng pagkabigay-buhay sa pamamagitan ng generator no-load voltage step response simulation calculation method. Ang resulta ay nagpapakita na kung ang amplification factor ay masyadong malaki, ang sistema ng kapangyarihan ay magkakaroon ng no-load stability issues. Upang mas mapabuti ang problema na ito, nararapat na gamitin ang high-voltage bus control function method sa panahon ng no-load test.

Ang power system voltage regulator ay maaari ring ialamin sa ilalim ng parehong bus. Sa eksperimental na pagsusuri, dapat bigyan ng diin ang solusyon sa problema ng distribusyon ng reaktibong kapangyarihan sa pagitan ng mga parallel generators. Sa aktwal, dapat ay i-adjust ang parehong power system voltage upang makamit ang parehong positive droop. Sa aktwal na operasyon ng power plant, ginamit ang simulation calculations upang ipagsama ang orihinal na regulator ng pagkabigay-buhay at ang power system voltage regulator, at sama-sama nilang tinugunan ang kakulangan ng reaktibong kapangyarihan ng sistema ng kapangyarihan. Ang resulta ay nagpapakita na walang kompetisyon ng kapangyarihan sa panahon ng operasyon ng yunit, at ang distribusyon ng reaktibong kapangyarihan ay relatibong makatwiran.

III. Kasimpulan

Sa patuloy na pag-unlad ng teknolohiya ng impormasyon, ang mga isyu sa kalidad ng kuryente ay naging sentral para sa ligtas at maayos na operasyon ng grid ng kuryente. Ang pagpapatunay lamang sa orihinal na excitation regulator ay hindi sapat upang makamit ang layunin ng ligtas at maayos na operasyon ng grid. Sa kasong ito, kinakailangan ng mga aparato para sa kompensasyon upang malutas ang mga isyu sa voltaje. Ang kombinasyon ng power system voltage regulator at excitation regulator ay nakakatugon sa praktikal na pangangailangan sa ilang antas. Gayunpaman, upang mas mabuti pa ang aplikasyon ng power system voltage regulator sa grid, kailangan suriin ang prinsipyong ito at ang mga resulta ng pagsusuri.

Bilang ang panahon ay lumilipas, magkakaroon ng mga bagong isyu sa grid. Upang mas mabuti na malutas ang mga isyung ito, kailangan ng mas malalim na analisis sa prinsipyong ito ng power system voltage regulator.