Verfahren zum Regeln von paralleIarbeitenden, Wechselstromlcraftwerken. Es ist bekannt, mehrere Wechselstrom- kraftwerke,die parallel auf ein gemeinsames Netz arbeiten, so zu regeln, dass eines oder mehrere von ihnen konstante Leistung ab geben, während andere Kraftwerke die Be lastungsspitzen decken.
Bei den erstgenann ten Kraftwerken stelien,die Antriebsmaschi nen lediglich unter dein Einfluss von Lei- stungs.reglern, welche auf konstaute Lei- stungsa,bgabe regeln, während die zur Spit zendeckung dienenden Kraftwerke mit Ge schwindigkeitsreglern ausgerüstet sind.
Gemäss der Erfindung werden wenigstens eine erhebliche Anzahl sämtlielier Antriebs- mascliinen für die Generatoren in ihrer Leistungsabgabe so geregelt, dass sie einen ihnen auferlegten Prozentsatz eines genies- senen veränderlichen Leistungsverbrauehes decken, wobei aber die Frequenz im Netz durch eine oder mehrere mit Gescliwindig- keitsreglern ausgestaIteten Antriebsmas,chine konstant gehalten wird.
Dieses -Verfahren eignet sich besonders für den Zusammen- schluss grösserer Überlandkraftwerke, die einen Gesamtleistungsverbrauch erheblicher Grösse zu decken haben. Die Sehwankungen des Gesamtverbrauclies so grosser weit ver zweigter Netze sind im Verhältnis zur Grösse dieses Gesamtverbrauches nicht erheblich, so dass der jedem Kraftwerk zufallende Anteil der Gesamtleistung Schwankungen nur in mässigen Grenzen unterworfen ist.
Im Gegen satz hierzu hat das bekannte Verfahren den Nachteil, dass nach Abzug eines konstanten Teils der G#esamtlast eine stark veränderliche Spitzenlast übrig bleibt, deren Schwankungen ,einen hohen absoluten Wert haben, so dass eine oder mehrere Kraftwerke allein diese Schwankungen nur schwer beherrschen #nd dabei sicher nicht wirtschaftlich arbeiten können.
Die Leistung, die gemäss der Erfindung unter die einzelnen Kraftwerke proportiona.1 aufgeteilt wird, bleibt zweckmässig hinter dem Gesamtverbrauell um einen Restbetrag zurück. Dieser Rest -wird wenigstens teil weise von einem Kraftwerk übernommen werden, das nicht durch Leistungsregler, son dern durch Geschwiudigkeitsregler beherrscht wird, und auf diese Weise die Frequenz kan- stant hält. Gleichzeitig gleicht es Ungenauig keiten aus, die beider Leistungsmessung über grosse Entfernungen und bei der Leistungs regelung nicht ganz vermeidbar sein werden,.
Der dem frequenzhaItenden Kraftwerk zugewiesene Anteil der Gesamtlast kann sioll von dieser um einen konstanten Betrag unter scheiden, oder der Gesamtbetrag wird unter die Kraftwerke so verteilt, dass die Bruchteile nicht die Einheit ergeben, sondern dass ein restlicher Bruchteil für das frequenzhaltende Kraftwerk übrig bleibt. Dieses nimmt dann an den Schwankungen der Gesamtlast in demselben Verhältnis teil, wie die übrigen Kraftwerke, lediglich, mit dem Unterschied, dass es auch die Ungenauigkeiten der Last- verteilungen noch auszugleialie'n hat.
Der Restbetrag kann jedoch beliebig klein gehal ten werden, und zwar um so klein-er, je ge nauer die Regeleinrichtungen in den, verschie denen Kraftwerken arbeiten. Das Kraftwerk oder die Maschine, welchedie Frequenz kon stant hält, ist dann an der Deckung des<B>ge-</B> samten Leistungsbedarfes nicht wesentlich beteiligt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Abb. <B>1</B> schematisch dargestellt.
Mit<B>1,</B> 2,<B>3</B> und 4 sind die an das gemein same Netz<B>5</B> angeschlossene Kraftstationen bezeichnet, von welchen der Übersichtlichkeit halber nur<B>ja</B> ein Maschinensatz dargestellt ist. Die Turbinen der Kraftwerke<B>1,</B> 2 und <B>3</B> sind mit Leistungsreglern <B>61, 62, 63</B> aus gerüstet. Zweckmässig sieht man auch einen Regler vor, der beim Ausfall der Last eine unzulässige Drehzahlsteigerung verhindert. An Stelle von Leistungsreglern kann man auch Gesehwindigkeitsregler benutzen, deren Charakteristik in geeigneter Weise zwecks Regelung der Leistungsabgabe verändert wird.
Das Kraftwerk 4 dient zur Konstant- haltung der Frequenz. Seine Antriebstur- bine ist mit dem Geschwindigkeitsregler<B>7</B> versehen.
Die Ferumessung des Gesamtleistungs bedarfes soll bei der in Abb. 1,dargestellten Anlage nach der an sieh bekannten, Impuls methode geschehen. Zu diesem Zweck sind in die Verbindungsleitungen zwischenden Gene ratoren der Kraftwerke<B>1,</B> 2,<B>3,</B> 4 und dem Verteilungsnetz<B>5</B> die als Impulsgeber aus gebildeten Zähler<B>81, 82, 83,</B> 84 eingeschaltet. Von diesen Impulsgebern führen Leitungen zu der Überwachungsstelle<B>9,</B> die an einem beliebigen Ort, beispielsweise einem Kraft werk, untergebracht sein kann. An dieser Überwachungsstelle werden die von den ein zelnen Zählern gegebenen Impulse mit Hilfe der Additionsvorrichtung<B>10</B> addiert.
Eine dazu geeignete Vorrichtung wird weiter unten beschrieben werden. Die Additionsvor richtung ist derart ausgebildet-, dass sie selbst Impulse sendet, deren Zahl mit der Gesamt- impulszahl übereinstimmt oder dieser pro portional ist.
Durch die von der Additions vorrichtung gelieferten Impulse werden die Regler der Antriebsmasehinen der Kraft- Werke <B>1,</B> 2, <B>3</B> beeinflusst. Zu diesem Zweek werdendie von der Additionsvorrichtung ge lieferten Impulse den Vergleichsanordnungen <B>111,</B> 112,<B>113</B> zugeführt, die auf die Regler <B>61, 62, 6,3</B> einwirken und diese Regler so einstellen, dass die von den Generatoren ge lieferte Leistung einen, bestimmten Prozent satz des Gesamtleistungsbedarfes ausmacht.
Die Einrichtungen" die zur Beeinflussung der Regler<B>61, 62, 63</B> geeignet sind, sind weit-er unten beschriebm.
Zum Addieren der von den ]Kraftwerken <B>1,</B> 2,<B>8</B> und 4 gelieferten Leistungen kann man beispielsweise in folgender Weise ver fahren: Durch die von jeeinem der Impuls geber<B>81</B> bis 84 gegebenen Impulse wird ein Ankerwerk in Gang gesetzt, dessen Umdre hungszahl dann proportional der Impulszahl und somit proportional der Leistungdes zu gehörigen Generators ist.
Mit Hilfe von Differentialgetrieben werden dann die Um drehungszahlen der den Impulsgebern<B>81</B> bis 84 zugeordneten Ankerwerke addiert und ein besonderer als Kontaktgeber dienender Kol lektor angetrieben, der dann<B>je</B> nach derLamel- lenzalil eine der Summe der von den Zählern <B>81</B> bis 84 gelieferten Impulse proportionale oder mit dieser<B>-</B> Summe übereinstimmende Zahl von Impulsen sendet. Man kann die Addition der Impulse ab-er auch auf an derem, beispielsweise elektrischem Wege vor nehmen.
Eine Ausfültrungsform einer zum Regeln der Antri-ebsmaschinen dienenden Vergleichs" anordnung <B>(111,</B> 112,<B>113)</B> ist in der Abb. <B>2</B> schematisch dargestellt.
Die vondem Additionswerk<B>10</B> geliefer ten Impulse werden mit Hilfe der Leitungen 12 dem Elektromagneten<B>13</B> zugeführt, dessen Anker bei jedem Impuls das Klinkrad 14 um eine Teilung weiterselialtet. Das Klinkrad 14 treibt die Scheibe<B>15</B> an, auf der das Reib rad<B>16</B> läuft. Dieses Reibrad ist mit dem Arm<B>17</B> gekuppelt, der mit zwei Kontakten <B>18, 19</B> ausgerüstet ist.
Zwischen diesen an dem gabelförinigen Ende des Armes<B>17</B> be festigten Kontakten lieo--t,der Kontaktarm 20, der von dem Klinkrad 21 angetrieben wird, das seinerseits #duroll die von einem der Im pulsgeber<B>81</B> bis 84 gelieferten Impulse in ähnlicher Weise in Gang gesetzt wird, wie das Klinkrad 14. Der Kontaktarm 20 läuft miteiner der von dem zugehörigen Generator bezw. Kraftwerk abgegebenen Leistung pro portionalen Geschwindigkeit um.
Die Um- drellungsgeschwindigkeit des Kontaktarmes <B>17</B> ist dagegen vondem Geslaintleistungsver- brauch abhängig.
Durch Verschieben der Scheibe<B>15</B> gegenüber dem Reibrad<B>16</B> kaun das Übersetzungsverliältnis zwischen dem Klinkrad 14 und dem Hebelarni <B>17</B> so ver ändert werden, dass die Umlaufsgeschwindig- keit des Hebelarmes<B>17</B> dem dem zugehörigen Generator zugeteilten Prozentsatz des Ge- samtleistungsverbrauclies entspricht. Die Arme<B>17</B> und 20 laufen in gleichem Sinne um.
Die Einrichtung arbeitet in der Weise, dass eine der an dem Arm 20 befestigten Kontakte mit dem Gegenkontakt in Berüll- rung kommt, wenn eine Geseliwin-digkeits- differenz zwischen dem Arm<B>17</B> und dem Arm 20 besteht. Dies ist der Fall, wenn die vom Generator gelieferte Leistung nichtdem Sollwert entspricht.
Ist die von einem Gene rator gelieferte Leistung kleiner als der die sem Generator zugeteilte Prozentsatz der Ge samtleistung (Sollwert), so sucht der Hebel arm<B>17</B> der zugehörigen Vergleichsanordnung den Hebelarm 20 zu überholen und es wird der den Kontakt<B>18,</B> die Batterie 22, sowie den Antriebsmotor 24 für die Verstellvorrieli- tung,d#es Reglers enthaltende Stromkreis ge schlossen und dadurch die Dampfzufuhr er- Ilölit. Im umgekehrten Fall kommt der Kon takt<B>19</B> mit dem Hebel 20 in Berührung und führt die umgekehrte Bewegung herbei.
Eine regelbare tbersetzung zwischen dem Klinkra,d 14 und dem Hebelarm<B>17</B> ist nicht unbedingt erforderlich, wenn die Lastvertei- lung zwischen den zu regelnden Kraftwerken immer gleielibleibt, denn in diesem Fall kann man durch geeignete Wahl der Zahnzahl ,des Klinkrades 14 dafür sorgen, dass der Hebelarm<B>17</B> mit der richtigen Gesehwindig- keit umläuft.
Die Einstellung der richtigen Umlaufs- geschwindigkeit des Hebelarmes<B>17</B> kann nicht nur mit Hilfe einer regelbaren inecha,- niselien Übersetzung vorgenommen werden. sondern man kann auch auf elektrischem Wege diese Einstellung vornehmen.
Eine Einrichtung, die eine Veränderung der Umlaufsgescliwindigkeit des Hebela.rmes <B>17</B> auf elektrischem Wege gestattet, ist in Abb. <B>3</B> schematisch dargestellt. Die der Abb. <B>2</B> entsprechenden Teile tragen die glei chen Zahlen. Die vom Additionswerk<B>10</B><I>ge-</I> lieferten Impulse werden mit Hilfe des, #dop- pelpoligen Umschalters<B>25</B> in einen elektri- sehen Strom um-ewandelt. dessen Mittelwert der Impulszahl proportional ist.
Der Strom kreis des Schalters<B>25</B> enthält die Batterie<B>26,</B> den Anker<B>27</B> des Gleichstromzählers 28, so wie das Messinstrument <B>29.</B> Der Schalter<B>25</B> wird mit Hilfe des Elektromagnetes<B>30</B> bei jedem Impuls derart uingesehaltet, dass, der Kondensator<B>31</B> über das Messinstrument <B>29</B> und den Anker<B>2,7</B> des Zählers<B>28</B> entladen und im entgegengesetzten Sinn wieder auf- geladen wird. Der Zähler läuft dann mit .einer dem Gesamtverbraueli proportionalen Geschwindigkeit und das Messinstrument <B>29</B> zeigt einen dem Gesamtverbrauch proportio nalen Ausschlag.
Die Feldwicklung<B>32</B> des Zählers<B>28</B> wird von der Batterie<B>33,</B> gespeist, in deren Stromkreis der veränderliche Wider stand 34 liegt. Mit Hilfe dieses Widerstan des kann das Feld und damit auch die Um- laufsgeschwindigkeit des Zählers auf den richtigen Wert eingestellt werden. Der Zähler 28 treibt den als Kollekter ausgebildeten Kontaktgeber<B>35</B> an, durch den der Strom- kTeis des Elektromagnetes<B>36</B> abwechselnd geschlossen und geöffnet wird.
Der Elektro magnet<B>36</B> setzt mit, Hilfeseines Ankere,<B>37</B> das mit dem Arm<B>17</B> gekuppelte Klinkrad <B>38</B> in Bewegung. Der übrige Teil der Einrich tung entspricht der Einrichtung nach Abb. 2 Die richtige Umdrebungszahl des Armes<B>17</B> kann durch Verändern des Stromes in der Feldwicklung<B>32</B> eingestellt werden.
Beidem in Abb. <B>1</B> dargestellten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung übernimint das Kraftwerk 4 selbsttätig den Betrag des Ge samtleistungsbedarfes, der von den Kraft werken<B>1,</B> 2 und<B>3</B> nicht gelief ert wird. Wird das Kraftwerk 4 aus irgend einem Grunde b-etri-ebsfälii":,#-, so mussein anderes Kraftwerk, zum Beispiel einesder Kraftwerke<B>1,</B> 2 oder <B>3</B> die Regelung auf konstante Frequenz über nehmen.
In diesem Fall ist einer der Regler <B>61</B> bis<B>6-3</B> der Beeinflussung durch die zu gehörige Vergleichsa-nordnung zu entziehen und die Drehzahl des Generatars mit Hilfe eines besonderen. Reglers konstant zu halten. Die Vergleichsanordnungen der übrigen Kraftwerke werden in dem erwähnten Falle zweckmässig durch Änderung des Über setzungsverhältnisses (Abb. 2, Scheibe<B>15,</B> Reibrad<B>16</B> bezw. Abb. <B>3,</B> Widerstand 34) so eingestellt, dass die bisher vom Kraftwerk 4 gelieferte Leistung wenigstens zum Teil von den übrigen Kraftwerken übernommen wird.
Das Kraftwerk 4 kann auch mit einer Vorrichtung zur Anzeige des, Gesamt leistungsverbrauches ebenso wie die Kraft- werke<B>1,</B> 2, und<B>3</B> versehen werden und kann auch eine normalerweise ausgeschaltete Ver gleichsanordnung besitzen, die erst in Tätig keit tritt, wenn das Kraftwerk 4 aus irgend welchen Gründen nicht auf konstante Fre quenz, sondern in seiner Leistungsabgabe ge regelt werden soll.
Es, kann fürden Parallelbetrieb einer An zahl von Kraftwerken unter Umständen zweckmässig sein, einige Kraftwerke auf konstante Leistungsabgabe zu regeln und den übrigbleibenden Teil der Last auf eine An zahl weiterer Kraftwerke zu verteilen. In diesem Falle empfiehlt es sich, entweder die Leistungsabgabe der auf konstante Leistung geregelten Kraftwerke, nicht mit zu messen oder nachträglich wieder abzuziehen, wenn die Messung aus andern Gründen erwünscht ist oder sieh nicht- -umgehen lässt. Ein Aus, führungsbeispiel der Erfindung dieser Art ist in Abb. 4 dargestellt. Die Kraftwerke sind mit<B>3,9,</B> 40, 41, 42, 43 bezeichnet.
Die von dien Kraftwerken abgegebene Leistung wird mit Hilfe der als Impulsgeber ausgebil deten Zähler<B>889,</B> 840, 841, 842, 843 gemeg- sen. Die von den Impulsgebern gelieferten Impulse werden nicht wie<B>-</B> bei der in der Abb. <B>1</B> dargestellten Anlage in der Sammel stelle<B>9</B> addiert, sondern die Addition ge schieht stufenweise in den Addierwerken 44, 45, 46.
Es sei angenommen, dass die Lei stungsabgabe der Kraftwerke<B>39,</B> 40, 41 ge regelt werden soll, dass ferner das Kraftwerk 42 die Frequenz konstant hält und das Kraft werk 43 eine konstante Leistung an das Nsstz abgibt. Die den Kraftwerken zugeordneten Vergleichsanordnungen sind mit, 4939, 4940, 4941 bezeichnet. Umdie Gesamtleistung ab züglich der von dem Kraftwerk 43 geliefer ten Leistung auf die übrigen Kraftwerke aufzuteilen, kann man auf die Messung der vom Kraftwerk 43 abgegebenen Leistung verzichten. In diesem Falle wird der Im pulsgeber (Zähler 843) nichtbenutzt.
Es kann vorkommen, dass man daran in teressiert ist, in der Sammelstelle<B>9</B> Auf- Schluss überden Gesamtverbrauch zu erhal ten. In diesem Falle werden die vom Impuls- geber 843 gelieferten Impulse mit Hilfe,des Addierwerkes 47 zu den von den Impuls gebern<B>839</B> bis 842 gelieferten Impulsen hin zu addiert. Die von Aden Additionsvorrich tungen gelieferten Impulse können auf ein Messgerät 104 einwirken, dass den Gesamt leistungsverbrauch anzeigt.
Selbst, wenn man an der Kenntnis des Gesamtleistungsverbrauches nicht interes siert ist, lässt sieh mitunter die Messung der vom Kraftwerk 43 abgegebenen Leistung nicht umgehen, zum Beispiel wenn die Im pulsgeber<B>839-842</B> nicht in die Verbin dungsleitungen zwischen den Generatoren und ;den Sammel:,schienen eingeschaltet wer- ,den können, sondern in den von den Samm el- schienen abzweigenden Vearteilungsleitungen liegen.
In den beiden zuletzt genannten Fällen, bei welchen die Leistungsa;bga;be, des Kraft werkes 43 mitgemessen wird, muss man um ,eine richtige Leistungsverteilung zu erhalten, .die Leistung des Kraftwerkes 43 von der Gesamtleistung eubtrahieren. Zu diesem Zweck wird der Impulsgeber 843 durch die gestrichelte Leitung<B>51</B> mit dem Subtrahier- werk <B>50</B> verbunden. Durch dieses Subtrahier- werk wird die Summe der von den Impuls gebern<B>839</B> bis 843 gelieferten Impulse um .einen der Leistungsabgabe des Kraftwerkes 43 entsprechenden Betrag vermindert.
Die Vergleichsa,nordnungen werden durch die übrig bleibenden Impulse beeinflusst.
Man kann die Subtraktion der Impulse mit Hilfe von Vorrichtungen vornehmen, die in ähnlicher Weise gebautsind wie die Addi tionsvorrichtungen. Man kann beispielsweise, durch die Impulse Klinkräder oder Z-Anker- systenie in Gang setzen, die gleichsinnig auf ein Differentialgetriebe einwirken, das einen Impulse sendenden Kollektor antreibt.
Zum Subtrahierender Impulse kann man auch eine Einrichtung verwenden, wie sie in Abb. <B>5</B> schematisch dargestellt ist.
Die von den Additionswerken 44 bis 47 gelieferten Impulse werden zunächst mit Hilfe ein-es Kandensatars und ein-es Doppel umschalters (wie in Abb. <B>3</B> dargestellt und beschrieben) in einen elektrischen Stram um gewandelt und dem Ampere-Stundenzähler <B>,51</B> zugeführt. Auf der Achse dieses Ampere- Stundenzählers sitzt der Kollektor<B>52</B> auf den die Bürsten<B>53,</B> 54 schleifen.
Diese Bürsten sind an einem von dem Ampere- Stundenzähler 55 amgetriebenen Arm be festigt und sind über Schleifringe mit der Batterie<B>56</B> und den Vergleichsanordnungen 4939 bis 4941 (Abb. 4) verbunden. Dem Ampere-Stundenzähler <B>55</B> wird ein Strom zugeführt, dessen Stärke der Zahl der von dem Impulsgeber 843 erzeugten Impulse ent spricht. Die Impulse des Impulsgebers 843 werden in der oben beschriebenen Weise in einen elektrischen Strom umgewandelt. Die Zähler<B>51</B> und<B>55</B> laufen in gleichem Sinne um, so dass dadurch eine Subtraktion der Im pulszahlen zustande kommt.
Die beschriebene Subtraktionseinrich tung kann au-eh als Additionseinrielitung verwendet werden. In diesem Fall müssen die Zähler in entgegengesetzter Richtung umlaufen.
Anstatt vonder Zahl der Gesamtimpulse eine von der Leistungsabgabe des Kraft werkes 43 abhängige Impulszahl abzuziehen, 'kann man die Gesamtimpulszahl auch um einen konstanten Betrag vermindern. In die sem Falle lässt man,den Zähler<B>55</B> durch Hin- durchleiten eines konstanten Stromes mit konstanter Geschwindigkeit umlaufen oder ersetzt ihn durch ein Uhrwerk, einen Syn chronmotor oder dergleichen.
<B>Es</B> kann unter Umständen erwüns#cht sein, die ein Netz speisenden Kraftwerke nur in ihrer Leistungsabgabe zu regeln und ein fremdes Netz zur Frequenzkonstantlialtung zu benutzen. Dieser Fall kann beispielsweise eintreten, wenn eine Anzahl von wenig War tung erfordernden Asynehrongeneratoren den Leistungsbedarf eines Netzes vollständig decken sollen. Zur Konstanthaltung,der Fre quenz *wird zweckmässig ein schon bestehen des Netz herangezogen. Es kann bei dem gewählten Beispiel erwünscht sein, dass zwi- sehen den beiden Netzen möglichst wenig Energie übergeht.
Dies kann man vermel- den, wenn man in die Verbindungsleitung zwischen beiden Netzen einen Leistungs messer einschaltet, der als Impulsgeber aus gebildet ist. Die von diesem Impulsgeber ge,- lieferten Impulse werden von der Gesamtim- pulszalil subtrahiert, die der von den Gen#era- toren gelieferten Leistung entspricht.
Da durch wird erreicht, dass beim Übergang von Energie nach dem zur Konstanthaltung der Frequenz dien-enden Netz die Leistungosab- gabe so, lange vermindert wird bis der Ener giestrom aufhört. Man kann jedoch die Ein- riclitung auch so, treffen, dass ein konstanter Leistungsübergang zwischen den beiden Netzen vorhanden bleibt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dieser Art ist in Abb. <B>6</B> dargestellt. An die Verteilungsleitung<B>57</B> sind die Kraftwerke <B>58, 59, 60, 61, 62</B> angeschlossen. Das Kraft werk<B>62</B> soll auf konstante Leistungsabgabe regeln, während die übrigen Kraftwerke zur Dechanc des wechselnden Leistun(rsbedarfes dienen. Die Frequenz soll mit Hilfe des vom Kraftwerk<B>63</B> gespeisten Netzes 64 konstant gehalten werden. Die Regelung der Kraft werke<B>58</B> bis<B>61</B> geschieht in der bei der Bp- sehreibung der Abb. <B>1</B> und 4 geschilderten Weise.
In dieVerbindungsleitungen zwischen den Netzen<B>57</B> und 64 ist der als Impuls geber ausgebildete Zähler<B>65</B> eingeschaltet. Die von diesem Zähler gemessene Leistung wird von der Gesamtleis-tung in Abzug g--- bracht und der Rest auf die Kraftwerke<B>58</B> bis<B>61</B> verteilt. Die Leistung des Kraftwerkes <B>62</B> wird nicht gemessen.
Die Subtraktion ge- -schielit in dem Subtrahierwerk <B>66.</B> Die Ein wirkung der Impulse auf die Regler der in Aden, Kraftwerken,58 bis<B>61</B> aufgestellten An- triebsmasehinen ist in Abb. <B>6</B> durch ge- strielielte Linien angedeutet.
Die Beeinflus sung der Regler kann ohne Vergleichsanord nungen durch Leistungsmess-er vorgenommer werden, die in geeigneter Weise mit Kon takten ausgerüstet sind,oder dieeinen Wider stand verändern, der in einen Stromkreis eingeschaltet. ist, der auf die Regler einwirkt.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ge stattet die Verteilung eines veränderlichen Leistungsbedarfes auf mehrere Kraftwerke nach einem besümmten Schlüssel. Die Ver teilung Üer Last kann im Laufe eines be stimmten, Zeitabschnittes, zum Beispiel im Laufe eines Tages mit Hilfe von Fahrplan- reglern verändert werden.
Bei den, beschrie benen Einrichtungen wäre es, notwendig, die regelbaren Glieder der Vergleichsanordnun- gen derart zu beeinflussen, dass sie, die Last- verteilung im Laufe eines bestimmten Zeit- absclinittes in der gewünschten Weise ver ändern.<B>.</B>
An Stelledie Regelung abhängig von der tatsächlich abgegebenen Leistung vorzu nehmen, kann man auch die Blindleistungs- abgabe zur Regelung mit heranziehen, schon um auch die Blindleistung auf die Energie erzeuger gleichmässig zu verwenden.
Method for regulating parallel working AC craft plants. It is known to regulate several AC power plants that work in parallel on a common network so that one or more of them give constant power, while other power plants cover load peaks.
In the first-mentioned power plants, the drive machines are only under the influence of power regulators, which regulate the constant output, while the power plants used to cover the peak are equipped with speed regulators.
According to the invention, at least a considerable number of all drive machines for the generators are regulated in their power output so that they cover a percentage of the variable power consumption that is imposed on them, but the frequency in the network is equipped with one or more speed regulators Drive machine is kept constant.
This method is particularly suitable for the connection of larger overland power plants that have to cover a total power consumption of a considerable size. The visual fluctuations in the total consumption of such large, widely branched networks are not significant in relation to the size of this total consumption, so that the proportion of the total output accruing to each power plant is only subject to fluctuations within moderate limits.
In contrast to this, the known method has the disadvantage that after subtracting a constant part of the total load, a strongly variable peak load remains, the fluctuations of which have a high absolute value, so that one or more power plants alone can only manage these fluctuations with difficulty. nd certainly not able to work economically.
The power, which according to the invention is divided among the individual power plants proportiona.1, expediently falls short of the total consumption by a remaining amount. This remainder will be at least partially taken over by a power plant that is not controlled by power controllers but by speed controllers, and in this way keeps the frequency constant. At the same time, it compensates for inaccuracies that cannot be completely avoided when measuring power over long distances and when regulating power.
The portion of the total load allocated to the frequency-maintaining power plant can be differentiated from it by a constant amount, or the total amount is distributed among the power plants in such a way that the fractions do not result in the unit, but that a remaining fraction remains for the frequency-maintaining power plant. This then takes part in the fluctuations in the total load in the same ratio as the other power plants, only with the difference that it also has to compensate for the inaccuracies in the load distribution.
The remainder can, however, be kept as small as desired, and the smaller the more precisely the control equipment in the various power plants works. The power plant or the machine, which keeps the frequency constant, is then not significantly involved in covering the entire power requirement.
An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in FIG. 1.
<B> 1, </B> 2, <B> 3 </B> and 4 denote the multi-gyms connected to the common network <B> 5 </B>, of which only <B> for the sake of clarity yes </B> a machine set is shown. The turbines of the power plants <B> 1, </B> 2 and <B> 3 </B> are equipped with power regulators <B> 61, 62, 63 </B>. A regulator is also expediently provided that prevents an impermissible increase in speed in the event of a load failure. Instead of power regulators, it is also possible to use speed regulators, the characteristics of which are changed in a suitable manner for the purpose of regulating the power output.
The power station 4 is used to keep the frequency constant. Its drive turbine is equipped with the speed controller <B> 7 </B>.
The remote measurement of the total power requirement is to be done in the system shown in Fig. 1 according to the known pulse method. For this purpose, in the connecting lines between the generators of the power plants <B> 1, </B> 2, <B> 3, </B> 4 and the distribution network <B> 5 </B> are the meters designed as pulse generators <B> 81, 82, 83, </B> 84 switched on. Lines lead from these pulse generators to the monitoring point 9, which can be accommodated at any location, for example a power plant. At this monitoring point, the pulses given by the individual counters are added with the aid of the adding device <B> 10 </B>.
A device suitable for this purpose will be described further below. The Additionsvor direction is designed in such a way that it itself sends pulses, the number of which corresponds to the total number of pulses or this is proportional.
The impulses supplied by the addition device influence the regulators of the drive machines of the power plants <B> 1, </B> 2, <B> 3 </B>. For this purpose, the pulses delivered by the adding device are fed to the comparison arrangements <B> 111, </B> 112, <B> 113 </B>, which are fed to controllers <B> 61, 62, 6,3 </ B > Take action and set these regulators so that the power delivered by the generators makes up a certain percentage of the total power requirement.
The devices "which are suitable for influencing the controller 61, 62, 63" are described further below.
To add the power supplied by the power plants <B> 1, </B> 2, <B> 8 </B> and 4, one can proceed, for example, in the following way: By each of the pulse generators <B> 81 Up to 84 given impulses an armature mechanism is set in motion, the number of revolutions is then proportional to the number of impulses and thus proportional to the power of the associated generator.
With the help of differential gears, the numbers of revolutions of the armature mechanisms assigned to the pulse generators 81 to 84 are added and a special collector serving as a contactor is driven, which then generates one after the lamellar sends a number of pulses proportional to the sum of the pulses supplied by counters 81 to 84 or a number of pulses that corresponds to this sum. You can also add the impulses in other ways, for example electrically.
One embodiment of a comparison arrangement <B> (111, </B> 112, <B> 113) </B> used to regulate the drive machines is shown schematically in FIG. 2.
The pulses supplied by the addition mechanism 10 are fed to the electromagnet 13 with the aid of the lines 12, whose armature advances the ratchet wheel 14 by one division with each pulse. The ratchet wheel 14 drives the disk <B> 15 </B> on which the friction wheel <B> 16 </B> runs. This friction wheel is coupled to the arm <B> 17 </B>, which is equipped with two contacts <B> 18, 19 </B>.
Between these contacts fastened to the fork-shaped end of the arm <B> 17 </B>, the contact arm 20, which is driven by the ratchet wheel 21, which in turn #durolls the one of the pulse generators <B> 81 </B> to 84 pulses supplied is set in motion in a similar way as the ratchet wheel 14. The contact arm 20 runs with one of the respectively from the associated generator. Power plant delivered power per proportional speed.
The speed of twisting of the contact arm <B> 17 </B>, on the other hand, depends on the overall power consumption.
By shifting the disk <B> 15 </B> relative to the friction wheel <B> 16 </B>, the transmission ratio between the ratchet wheel 14 and the lever arm <B> 17 </B> can be changed so that the rotational speed The ability of the lever arm <B> 17 </B> corresponds to the percentage of the total power consumption allocated to the associated generator. Arms <B> 17 </B> and 20 revolve in the same direction.
The device works in such a way that one of the contacts attached to the arm 20 comes into contact with the mating contact if there is a speed difference between the arm 17 and the arm 20. This is the case when the power delivered by the generator does not correspond to the setpoint.
If the power supplied by a generator is less than the percentage of total power (setpoint) allocated to this generator, the lever arm 17 of the associated comparison arrangement seeks to overtake the lever arm 20 and the contact becomes 18, the battery 22 and the drive motor 24 for the adjustment device, the circuit containing the controller is closed and the steam supply is thereby activated. In the opposite case, the contact <B> 19 </B> comes into contact with the lever 20 and brings about the opposite movement.
A controllable transmission between the Klinkra, d 14 and the lever arm <B> 17 </B> is not absolutely necessary if the load distribution between the power plants to be controlled always remains the same, because in this case one can choose the number of teeth, of the ratchet wheel 14 ensure that the lever arm <B> 17 </B> rotates with the correct visual speed.
The setting of the correct rotational speed of the lever arm <B> 17 </B> can not only be done with the help of an adjustable mechanical transmission. but you can also make this setting electrically.
A device which allows the rotational speed of the lever arm <B> 17 </B> to be changed electrically is shown schematically in Fig. 3. The parts corresponding to Fig. 2 have the same numbers. The pulses supplied by the addition unit <B> 10 </B> <I> </I> are converted into an electrical current with the aid of the # double-pole changeover switch <B> 25 </B>. whose mean value is proportional to the number of pulses.
The circuit of the switch <B> 25 </B> contains the battery <B> 26 </B> the armature <B> 27 </B> of the direct current meter 28, as well as the measuring instrument <B> 29. </ B> The switch <B> 25 </B> is held with the help of the electromagnet <B> 30 </B> with each pulse in such a way that the capacitor <B> 31 </B> passes over the measuring instrument <B> 29 </B> and the armature <B> 2,7 </B> of the counter <B> 28 </B> and is recharged in the opposite sense. The counter then runs at a speed proportional to the total consumption and the measuring instrument <B> 29 </B> shows a reading proportional to the total consumption.
The field winding <B> 32 </B> of the counter <B> 28 </B> is fed by the battery <B> 33 </B>, in whose circuit the variable resistance 34 is located. With the help of this resistance, the field and thus also the speed of rotation of the counter can be set to the correct value. The counter 28 drives the contactor <B> 35 </B> designed as a collector, by means of which the current kTeis of the electromagnet <B> 36 </B> is alternately closed and opened.
The electro magnet <B> 36 </B>, with the help of its anchor, <B> 37 </B> sets the ratchet wheel <B> 38 </B> coupled to the arm <B> 17 </B> in motion. The remaining part of the device corresponds to the device according to Fig. 2. The correct number of revolutions of the arm <B> 17 </B> can be set by changing the current in the field winding <B> 32 </B>.
In the exemplary embodiment of the invention shown in Fig. 1, the power plant 4 automatically takes over the amount of total power required by the power plants <B> 1, </B> 2 and <B> 3 </ B> is not delivered. If the power plant 4 becomes b-etri-ebsfälii ":, # - for any reason, another power plant, for example one of the power plants <B> 1, </B> 2 or <B> 3 </B> has to open the control take over constant frequency.
In this case one of the controllers <B> 61 </B> to <B> 6-3 </B> is to be removed from the influence of the associated comparison arrangement and the speed of the generator with the help of a special one. To keep the controller constant. The comparative arrangements of the other power plants are expediently made in the mentioned case by changing the transmission ratio (Fig. 2, disc <B> 15, </B> friction wheel <B> 16 </B> and Fig. <B> 3, < / B> resistor 34) is set so that the power previously supplied by power plant 4 is at least partially taken over by the other power plants.
The power plant 4 can also be provided with a device for displaying the total power consumption as well as the power plants <B> 1, </B> 2, and <B> 3 </B> and can also have a comparison arrangement that is normally switched off own, which only comes into action when the power plant 4 for whatever reasons is not to be regulated at a constant frequency, but rather in its power output.
For the parallel operation of a number of power plants, it may be useful under certain circumstances to regulate some power plants to a constant power output and to distribute the remaining part of the load to a number of other power plants. In this case, it is advisable either not to measure the power output of the power plants regulated to constant power or to subtract it again afterwards if the measurement is desired for other reasons or cannot be avoided. An exemplary embodiment of the invention of this type is shown in FIG. The power plants are labeled <B> 3, 9, </B> 40, 41, 42, 43.
The power output by the power plants is measured with the help of the counters <B> 889, </B> 840, 841, 842, 843, which are designed as pulse generators. The impulses supplied by the pulse generators are not added as <B> - </B> in the system shown in Fig. <B> 1 </B> in the collection point <B> 9 </B>, but the addition it takes place in stages in the adders 44, 45, 46.
It is assumed that the power output of the power plants 39, 40, 41 is to be regulated, that the power plant 42 also keeps the frequency constant and the power plant 43 delivers a constant power to the utility. The comparison arrangements assigned to the power plants are labeled 4939, 4940, 4941. In order to divide the total power minus the power delivered by the power plant 43 among the other power plants, the measurement of the power delivered by the power plant 43 can be dispensed with. In this case the pulse generator (counter 843) is not used.
It can happen that one is interested in obtaining information about the total consumption in the collection point <B> 9 </B>. In this case, the pulses supplied by the pulse generator 843 are added with the aid of the adder 47 to the pulses supplied by the pulse generators <B> 839 </B> to 842. The pulses supplied by Aden addition devices can act on a measuring device 104 that displays the total power consumption.
Even if one is not interested in knowing the total power consumption, the measurement of the power output by the power plant 43 cannot be avoided, for example if the pulse generator <B> 839-842 </B> is not in the connecting lines between the generators and the busbars can be switched on, but lie in the distribution lines branching off from the busbars.
In the last two cases mentioned, in which the power a; bga; be, of the power plant 43 is also measured, in order to obtain a correct power distribution, the power of the power plant 43 must be subtracted from the total power. For this purpose, the pulse generator 843 is connected to the subtracter <B> 50 </B> by the dashed line <B> 51 </B>. By means of this subtracter, the sum of the pulses supplied by the pulse generators <B> 839 </B> to 843 is reduced by an amount corresponding to the power output of the power plant 43.
The comparative directions are influenced by the remaining impulses.
The subtraction of the pulses can be carried out with the aid of devices constructed in a similar manner to the addition devices. For example, the pulses can be used to set ratchet wheels or Z-armature systems in motion, which act in the same direction on a differential gear that drives a collector that sends pulses.
For subtracting the impulses one can also use a device as it is shown schematically in Fig. 5.
The impulses supplied by the addition units 44 to 47 are first converted into an electrical current with the aid of one candlesatars and one double switch (as shown and described in Fig. 3) and the ampere Hour counter <B>, 51 </B> supplied. The collector <B> 52 </B> on which the brushes <B> 53, </B> 54 slide sits on the axis of this ampere hour meter.
These brushes are attached to an arm driven by the ampere hour meter 55 and are connected to the battery 56 and the comparison arrangements 4939 to 4941 (FIG. 4) via slip rings. The ampere-hour counter <B> 55 </B> is supplied with a current, the strength of which corresponds to the number of pulses generated by the pulse generator 843. The pulses from the pulse generator 843 are converted into an electrical current in the manner described above. The counters <B> 51 </B> and <B> 55 </B> run in the same way, so that this results in a subtraction of the pulse numbers.
The described subtraction device can also be used as an addition device. In this case, the counters must rotate in the opposite direction.
Instead of subtracting a number of pulses depending on the power output of the power plant 43 from the number of total pulses, the total number of pulses can also be reduced by a constant amount. In this case, the counter <B> 55 </B> is allowed to rotate by passing a constant current through it at a constant speed, or it is replaced by a clockwork, a synchronous motor or the like.
<B> It </B> may under certain circumstances be desirable to regulate the power plants feeding a network only in terms of their power output and to use an external network for constant frequency. This case can arise, for example, when a number of asynchronous generators requiring little maintenance are to completely cover the power requirements of a network. To keep the frequency constant, an already existing network is expediently used. In the example chosen, it may be desirable for as little energy as possible to pass between the two networks.
This can be reported by connecting a power meter in the connection line between the two networks, which is designed as a pulse generator. The impulses delivered by this impulse generator are subtracted from the total impulse number, which corresponds to the power delivered by the Gen # erators.
This ensures that when energy is transferred to the network that is used to keep the frequency constant, the power output is reduced until the energy flow stops. However, you can also arrange this in such a way that a constant power transfer between the two networks remains.
An embodiment of the invention of this type is shown in Fig. 6. The power plants 58, 59, 60, 61, 62 are connected to the distribution line 57. The power plant <B> 62 </B> should regulate to a constant power output, while the other power plants serve to dechanc the changing power demand. The frequency should be constant with the help of the network 64 fed by the power plant <B> 63 </B> The control of the power plants <B> 58 </B> to <B> 61 </B> takes place in the manner described in the description of Figs. <B> 1 </B> and 4.
In the connection lines between the networks <B> 57 </B> and 64, the counter <B> 65 </B> designed as a pulse generator is switched on. The output measured by this meter is deducted from the total output and the rest is distributed to the power plants <B> 58 </B> to <B> 61 </B>. The output of the power plant <B> 62 </B> is not measured.
The subtraction is done in the subtracter <B> 66. </B> The effect of the impulses on the controllers of the drive machines installed in Aden, Kraftwerke, 58 to <B> 61 </B> is shown in Fig. <B> 6 </B> indicated by dashed lines.
The controller can be influenced without comparison arrangements by power meters that are suitably equipped with contacts or that change a resistance that is switched into a circuit. acting on the controller.
The method according to the invention enables the distribution of a variable power requirement to several power plants according to a specific key. The distribution of the load can be changed over the course of a certain period of time, for example over the course of a day, with the help of schedule regulators.
In the case of the devices described, it would be necessary to influence the controllable elements of the comparison arrangements in such a way that they change the load distribution in the desired manner over a certain period of time. <B>. </ B >
Instead of making the regulation dependent on the power actually delivered, the reactive power output can also be used for regulation, in order to use the reactive power evenly on the energy producers.