CN103329385B - 有载分接开关控制方法、执行所述控制方法的激励控制系统及功率激励链 - Google Patents

有载分接开关控制方法、执行所述控制方法的激励控制系统及功率激励链 Download PDF

Info

Publication number
CN103329385B
CN103329385B CN201280007150.4A CN201280007150A CN103329385B CN 103329385 B CN103329385 B CN 103329385B CN 201280007150 A CN201280007150 A CN 201280007150A CN 103329385 B CN103329385 B CN 103329385B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
tap changer
load tap
voltage
transformer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201280007150.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103329385A (zh
Inventor
C.梅内克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Technology GmbH
Original Assignee
Alstom Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Technology AG filed Critical Alstom Technology AG
Publication of CN103329385A publication Critical patent/CN103329385A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103329385B publication Critical patent/CN103329385B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/70Regulating power factor; Regulating reactive current or power
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1878Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using tap changing or phase shifting transformers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于功率系统中的功率变压器(5)的有载分接开关控制方法,其中功率变压器具有用于连接到其中生成电功率的第一电网(3)上的原侧,以及用于连接到其中消耗电功率的第二电网(9)上的副侧,功率变压器(5)配备有有载分接开关(7),所述方法包括以下步骤:至少测量功率变压器的原侧上的电压和电流(u1,i1)或副侧上的电压和电流(u2i2)、处理所述测量电压(u1;u2)和电流(i1;i2),以便导出在预期分接切换之后在功率变压器(5)的输出端处的预期无功功率、将预期无功功率与预先限定的设置点相比较、如果预期无功功率比实际无功功率更接近预先限定的设置点,则开始有载分接开关(7)的分接切换。

Description

有载分接开关控制方法、执行所述控制方法的激励控制系统及功率激励链
技术领域
本发明涉及一种有载分接开关控制方法、执行所述控制方法的激励控制系统,以及用于调节配备有有载分接开关(OLTC)的功率变压器上的无功功率流的功率激励链。其具体可用于发电厂中配备有OLTC的升压变压器来用于生成电功率。
背景技术
在功率系统中,有载分接开关(OLTC)主要用于两种应用:
-在配电网络中,它们用于保持电压接近于其额定值。
-在输电网络中,它们用于调节系统中的无功功率流。
例如,在发电厂中,发电机通常经由配备有OLTC的升压变压器来联接到传输网络上。
这允许改变分接,且因此改变升压变压器的变压比。惯例是在其与电网同步时,使用OLTC来间接地调整发电单元的无功功率输出。无功功率的输出通常由输电电网操作者请求,且例如可以以电网代码指定或按日指定。
另一方面,期望保持发电机端子上电压在其额定值下恒定。这具有优点在于,发电机具有其完全的动态调节能力,且通常连接到发电机端子上的厂用电源也在额定电压下操作。
如果发电机的激励系统中的自动电压调节器(AVR)将发电机电压保持在额定值,同时供给电网的无功功率通过OLTC调整,则可满足这些标准。
有载分接开关为重载电动机驱动的切换系统,需要灭弧触点和旁通触点来确保连续性,同时从一个分接点切换至另一个。从一个分接点至另一个的电压变化通常小于1%,且OLTC具有好几十个分接点,以提供合理的操作范围。
功率变压器的OLTC的控制现在通常使用与OLTC相关联的自动电压调节器来在功率变压器的输出侧的电压测量时自动地完成。
然而,如果无功功率流受到控制,则这仅可通过电压调节来间接地完成,且用于电压调节器的参考值必须通过操作人员以试看途径人工地设置,直到实现对电网的指定无功功率输出。一旦发动机的电网条件或操作规程变化,则必须人工地再调整参考值。
该已知解决方案并不令人满意。
发明内容
本发明的一个目的在于简化整个发电链,且提出一种更安全的解决方案,其允许避免OLTC的自动电压调节器的电压参考值的手动调整。
这通过用于功率系统中的功率变压器的有载分接开关控制方法实现,其中功率变压器具有用于连接到其中生成电功率的第一电网上的原侧,以及用于连接到其中消耗电功率的第二电网上的副侧,功率变压器配备有有载分接开关,
所述方法包括以下步骤:
-至少测量功率变压器的原侧上或副侧上的电压和电流;
-处理所述测量的电压和电流,以便导出在预期分接切换之后在功率变压器的输出处的预期无功功率,
-将预期无功功率与预先限定的设置点相比较,
-如果预期无功功率比实际无功功率更接近所述预先限定的设置点,则开始有载分接开关的分接切换。
因此,在将无功功率输出用作控制变量时,通过操作者的参考值的手动再调整是过时的。
根据本发明的其它方面,单独地或组合地采用:
根据另一个方面,处理所述测量的电压和电流,以便导出在预期分接切换之后在功率变压器的输出处的预期无功功率时考虑消耗电功率的所述电网的电网电抗和内部电网电压。
该方法考虑了电网电抗和内部电网电压的实际值,且使用所述测量的电压和电流和由其导出的其它电量的历史值或存储值两者来计算。
根据另一个方面,另一个步骤为探测功率变压器的操作点的变化,且其中当探测到操作点的变化时,执行所述处理、比较和控制的步骤。
探测功率变压器的操作点的变化的所述另一个步骤可包括探测OLTC的分级变化。
根据另一个实施例,探测功率变压器的操作点的变化的所述另一个步骤包括探测超过功率变压器的内部电动势(e.m.f.)的预定范围的变化。
在所述主电网包括同步发电机和具有自动电压调节器的激励系统的情况下,例如,功率变压器的内部电动势(e.m.f.)的所述变化通过探测发电机的自动电压调节器的参考值中的变化来探测。
此外,可预见的是暂时地且略微地改变发电机自动电压调节器的基准电压的另一个步骤,以用于产生功率变压器的内部电动势(e.m.f.)的变化。
改变发电机自动电压调节器的基准电压的步骤可最多持续几秒,且所述基准电压变化小于额定值的1%,优选为0.5%。
在第一电网包括具有发电机的功率激励链且功率变压器为配备有有载分接开关且一方面连接到所述发电机的输出端而另一方面连接到传输总线上的升压变压器的情况下,例如,所述测量的电压和电流分别为发电机电压和发电机电流。
本发明还涉及一种用于功率系统中的功率变压器的有载分接开关控制单元,其中功率变压器具有用于连接到其中生成电功率的第一电网上的原侧,以及用于连接到其中消耗电功率的第二电网上的副侧,功率变压器配备有有载分接开关,其中所述单元包括器件,该器件构造成用以
-至少测量功率变压器的原侧上或副侧上的电压和电流;
-处理所述测量的电压和电流,以便导出在预期分接切换之后在功率变压器的输出处的预期无功功率,
-将预期无功功率与预先限定设置点相比较,
-如果预期无功功率比实际无功功率更接近所述预先限定的设置点,则开始有载分接开关的分接切换。
本发明还可涉及一种用于功率激励链的激励控制系统,所述功率激励链包括
-发电机,
-配备有有载分接开关且一方面连接到所述发电机的输出端上而另一方面连接到传输总线上的升压变压器,
激励控制系统包括
-可连接到发电机上以用于测量发电机电压和发电机电流的至少一个输入端,以及
-至少一个处理单元,其用以随测量的发电机电压和发电机电流变化来控制发电机的激励,
其中
所述至少一个处理单元可连接到所述有载分接开关上,且还构造成用以从所述测量的发电机电压和发电机电流导出所述升压变压器的无功功率输出来用于控制所述有载分接开关。
根据另一个方面,在厂用电源变压器连接在发电机与升压变压器之间的情况下,所述至少一个处理单元可连接到所述有载分接开关上,且还构造成用以在从所述测量的发电机电压和发电机电流导出所述控制参数来用于控制所述有载分接开关时,考虑在升压变压器的端子处测量的有功功率和无功功率以及/或者在厂用电源变压器的端子处测量的有功功率和无功功率。
最后,本发明涉及功率激励链,其包括:
-发电机,
-配备有有载分接开关且一方面连接到所述发电机的输出端上而另一方面连接到传输总线上的升压变压器,以及
-如上文限定的激励控制系统。
附图说明
-图1为配备有OLTC的功率变压器的简图,
-图2为图1中所示的构造的等同电路方案,
-图3a和图3b为功率变压器为发电厂中具有OLTC的升压变压器的特定应用的简图;
-图4为根据本发明的功率激励链的一部分的备选实施例的简图。
具体实施方式
在所有图中,相同的参考标号表示相同的元件。
图1为示出其中生成电功率的第一电网3的简图,其连接到配备有有载分接开关OLTC7的功率变压器5的原侧上。
功率变压器5的副侧连接到其中消耗电功率的第二电网9上。
从功率变压器5的原侧到副侧的功率流计为正的。
功率变压器连接到相关联的OLTC调节器和控制单元10上。
所述OLTC调节器和控制单元10构造成用以测量在功率变压器的原侧上的电压和电流u1,i1上或副侧上的电压和电流u2i2,或功率变压器5的原侧上和副侧两者上的电压和电流u1,i1和u2,i2
如图1中所示,所述OLTC调节器和控制单元10具有输入端,输入端分别连接到测量单元15,17(例如,仪表变换器或Rogowski线圈)来用于测量在功率变压器5的原侧上的电压u1和电流i1,且分别连接到测量单元15A,17A(例如,仪表变换器或Rogowski线圈)来用于测量功率变压器5的副侧上的电压u2和电流i2
图1中的解决方案为完成原电压和电流测量和副电压和电流测量两者的最全面的解决方案。然而,在很简单的版本中,完成原侧或副侧上的任一测量。
可为计算器、计算机或计算机的一部分的OLTC调节器和控制单元10构造成
-用以处理所述测量的电压u1和/或u2和电流i1和/或i2,以便导出在预期分接切换之后在功率变压器5的输出处的预期无功功率q2
-用以将预期无功功率与预先限定的设置点相比较,以及
-如果预期无功功率比实际无功功率更接近所述预先限定的设置点,则用以开始有载分接开关7的分接切换。
这将参照图2来详细论述,图2示出了图1中所示的构件的等同电路方案来用于阐述的目的。该图中表示电量的标号在以下计算中使用。
控制参数为提供给其中消耗电功率的电网9的无功功率q 2
u 2q 2不可连续地变化,而是根据分接开关的分解度(resolution)以不连续级变化。只有分级变化之后的预期量 q 2(n±1)将比实际量(即,在 q 2(n)处)更接近设置点,则才将给出分接切换命令。
因此,在分级变化成更高或更低之后的预期值 q 2(n±1)必须对于调节器算法是已知的。然而, q 2(n±1)取决于分接开关位置、功率变压器5上实际负载流和其中消耗电功率的电网9的状态。
如可在图1上看到的那样,电压和电流的测量的实际值可在升压变压器5的原侧上测量或在副侧上测量。在第一情况中,功率变压器5的副侧上的量必须从计算导出。
分接开关的位置从OLTC7的反馈信号已知,且负载流可通过常规计算从测量的电压和电流直接地导出。
然而,由其特征为内部理想电压uQ和串联电抗xQ的消费者侧上的电网9的状态确定需要更复杂的算法。
对于计算,限定以下的量:
-指数1变压器的原侧上的量
-指数2变压器的副侧上的量
-指数Q电网或传输总线模型的量
- u i复数(complex)电压值
- i i复数电流值
- e T升压变压器的电动势(e.m.f)
-p i有功功率值
-q i无功功率值
u通过一次分接切换的电压变化
x通过一次分接切换的阻抗变化
-n分接开关的位置
此外,假定了:
·忽略电阻→有功功率在整个模型中恒定:p 1=p 2=p Q=p
·所有值以p.u.计。
·内部电网电压u Q不由所考虑的变压器的分接开关位置较大地影响,
·有功功率p不由所考虑的变压器的分接开关位置较大地影响。
待计算的量涉及:
-由虚拟内部电网电压u Q和电网电抗x Q限定的电网/传输总线状态,
-在实际分接开关位置n处的升压变压器的副侧上的量,
·e.m.f.e T(n)
·电流i 2(n)
·无功功率q 2(n)
-在分接开关位置n±1处的升压变压器的副侧上的量,
·e.m.f.e T(n+1),e T(n-1)
·电流i 2(n+1),i 2(n-1)
·无功功率q 2(n+1),q 2(n-1)
可用的参数和值为:
-来自于测量:
·相应的变压器的原侧或副侧上的电压和电流的复数实际值u 1i 1u 2i 2
·相应的变压器的原侧或副侧上的有功功率和无功功率p1和q1,或p2和q2(其中假定p1=p2=p)
·系统参数
·变压器电抗xk
·利用一次分接切换的e.m.f.的变化,Δu
·利用一次分接切换的xk的变化,Δx
·例如,通过经由工厂控制系统的反馈信号的分接开关的位置。
在以下的计算中,分接开关的位置n标定为使得n=0表示分接开关的中间位置,n>0导致较高e.m.f.,n<0导致较低的e.m.f.。
其中 e T限定实轴(realaxis),复数电磁计算产生(所有值以p.u.计)
e T(n)= u 1×(1+n×Δu)
以及
q 2(n)= q 1(n)-x k(ni 2(n)2
其中 i 2(n)= i 1/(1+n×Δu)且j为虚数。
在一级上调或下调来分级变化OLTC之后,预期无功功率输出可使用以下公式计算
q 1(n±1),可计算出变压器的副侧上的预期无功功率:
(注意修改:x符号)
其中
关于q 1(n±1)的以上公式中所见,表征变压器的副侧上的电网的状态的值xQ和uQ必须可用。
内部电压uQ可使用以下导出:
其中s 1 2=e T 2(ni T 2(n)=p 1 2+q 1 2
消费者侧上的电网9的电网电抗x Q不可从即时测得的值直接地计算出。作为替代,使用在两个不同操作点处的两组值,实际操作点和以前的操作点。
两个操作值由变压器的内部e.m.f.的不同值 e T特征化。如果对于实际操作点和以前的操作点,变压器的内部e.m.f.等于或小于特定极限,则假定电网电抗x Q对于两个操作点都相同。
用以导出x Q的算法如下,其中指数mem表示例如在以前的计算步骤期间在存储器中存储的以前的值,而指数actual表示测量的实际值:
-u 1 i 1 和/或u 2 i 2 的实际值在给定操作点下测量,
-导出的量e T,q 1i 2被计算出且储存在存储器中,
-如果探测到新的操作点,即,|e T,actuale T,mem|超过特定极限,则电网电抗x Q使用以下公式计算:
变压器的内部e.m.f.可由于以下而改变
-分级改变OLTC
-u 1,变化,
因此,将至少在每次OLTC操作时计算电网电抗x Q
操作点的变化的探测开始了电压u1;u2、电流i1;i2和导出的电量在存储器中的存储,以及所述电网电抗x Q的计算。
可实现用于确定电网状态的备选方法,其中以类似方式确立公式,其允许基于一组可用的测量值和储存在存储器中的量来计算电网电抗u Q,以及用于计算电网电抗x Q的对应等式,其包含电网电压u Q
算法然后如下:
-u 1 i 1 和/或u 2 i 2 的实际值可在给定操作点下测量,
-导出量e T,q 1i 2被计算出且储存在存储器中,
-如果探测到新的操作点,即,|e T,actuale T,mem|超过特定极限,则电网电压u Q被计算出。
在方法的应用中,在发电单元中,电网电抗的计算还通过暂时地略微改变发电机的自动电压调节器AVRG的基准电压(例如,几秒内改变0.5%)来触发。这并不影响单元的操作,且导致e T中的所期望的变化。
因此,仅在变压器的原侧或副侧上的可用电量的测量中,且使用如上文所述的适合的编程和计算,有可能利用作为控制变量的变压器的无功功率输出来确立最佳OLTC调节器和控制单元10。
图3a和图3b为例如在发电厂中实现的典型功率激励链1的一部分的简图。
在此情况下,生成电功率的电网3包括将机械能转变成电能的发电机G。发电机G可由通过可用的能源或能源组合(煤、燃料、气体、原子能、蒸汽、风、水、太阳、水文等)给送的未呈现的涡轮或发动机来驱动。发电机可为同步发电机。
发电机G的输出端连接到实现为配备有有载分接开关(OLTC)7和相关联的OLTC调节器和控制单元10的升压变压器5的功率变压器上。
升压变压器5的输出端连接到消耗电功率的电网9上,在该情况下,电网9可为连接到公共电网上的传输总线。
功率激励链1还包括发电机激励控制系统11。
该发电机激励控制系统11包括具有至少一个但出于可用性原因而优选地为两个的冗余的自动电压调节通道AVRCH1和AVRCH2的处理单元13。
AVRCH1和AVRCH2具有输入端,输入端分别连接到测量单元15,17(例如,仪表变换器或Rogowski线圈)来用于测量发电机电压u1=uG和发电机电流i1=iG,这代表功率变压器5的原侧上的电压和电流。
AVRCH1和AVRCH2包括信号处理单元19,该单元19例如构造成用以过滤测量信号,将它们从模拟值转变成数字值,且计算导出的量,如有功功率和无功功率,功率因数等。
来自于所述信号处理单元19的数字值给送到相应的计算处理单元21中。
此类计算处理单元21至少构造和编程为发电机自动电压调节器AVRG。其可包括其它功能,如发电机磁场电流调节器FCRG、发电机过激励限制器OELG,以及发电机欠激励限制器UELG,、过通量限制器,或功率系统稳定器。
这些计算处理和控制单元21然后连接到功率区段23上来用于控制功率区段23,且因此随测量的发电机电压uG和发电机电流iG的变化控制发电机G的激励。
此类计算处理单元21可为计算机或基于微处理器的计算单元。
发电机激励控制和OLTC控制的协调可需要通过在处理单元21与OLTC调节器和控制单元10之间的接口的数据交换线路25。
如图3a中所示,OLTC调节器和控制单元10为单独的控制单元或独立的解决方案。
参看图3b,处理单元21的一部分还可使用和构造为有载分接开关调节器和控制单元10。在此情况下,单元21因此连接到所述有载分接开关7上,且在激励控制功能与OLTC控制功能之间的数据交换设在处理单元21内。
此外,如上文已经参照图1和图2描述的那样,OLTC调节器和控制单元10构造成用以从所述测量的发电机电压uG和发电机电流iG导出无功功率q T,其提供至传输总线和/或电网来用于控制升压变压器5的所述有载分接开关7,且OLTC调节器和控制单元10连接到所述有载分接开关7上。
这在应用与参照图1和图2所述的那些相同的计算中通过由G(对于发电机,其连接到功率变压器5的原侧上)和T(对于功率变压器5的副侧)替换指数1和2来实现。
控制参数为提供给传输总线和/或电网的无功功率q T
如已经所述那样,u Tq T不可连续地变化,而是根据分接开关的分解度以不连续的级变化。只有在分级变化之后的预期量 q T(n±1)将比实际量(即, q T(n))更接近设置点,则才将给出分接切换命令。
因此,在分级变化至更高或更低之后,预期值 q T(n±1)必须对于调节器算法是已知的。然而, q T(n±1)取决于分接开关位置、变压器上的实际负载流和传输电网的状态。
如可在图3a、图3b上看到的那样,电压和电流的测量的实际值可在发电机端子上测量,即,在升压变压器5的原侧上。
如果是这样,则变压器的副侧上的量必须从计算导出。
分接开关的位置从OLTC的反馈信号已知,且负载流可通过常规计算从测量的电压和电流直接地导出。然而,由内部理想电压uQ和串联电抗xQ特征化的传输电网的状态需要更复杂的算法。
对于计算,限定以下的量:
-指数1或G变压器的原侧上的量
-指数2或T变压器的副侧上的量
所有其它量与上文所述的相同,且做出相同的假定。
在本情况中,功率变压器5的内部e.m.f.可由于以下变化
-分级变化OLTC
-发电机端子电压中的变化,u G
因此,电网电抗x Q,将至少在每次OLTC操作时被计算出。
在方法的应用中,在发电单元中,电网电抗的计算还通过暂时地略微改变发电机的自动电压调节器AVRG的基准电压(例如,几秒内改变0.5%)来触发。这并不影响单元的操作,且导致e T的所期望的变化。
因此,仅测量变压器的原侧或副侧上的可用电量,且使用如上文所述的适合的编程和计算,有可能确立利用变压器的无功功率输出作为控制变量的最佳OLTC调节器。
在发电厂中,提出的调节器可实现为发电机的现有自动电压调节器AVRG中的附加软件功能。在AVRG中,功率变压器的原侧上的电量的实际值可用。然后,用于配备有升压变压器的有载分接开关的独立OLTC调节器不再是所需的,且节省了成本。此外,可减少工程成本、试机成本和维护成本。
应当注意的是,不需要具有相当强大的性能的微处理器来执行上文所述的计算,因为发电机电压调节和OLTC调节的时基(timebasis)相当不同。实际上,OLTC调节比发电机电压调节慢至少一个数量级。
图4示出了图3a和图3b中的功率激励链的备选实施例。
该实施例与图3a和图3b中的不同之处在于,厂用电源变压器30连接在发电机G与升压变压器5之间。
此类厂用电源变压器30在发电厂中使用来满足发电厂的电能消耗。
在图4中还呈现了工厂控制系统32,其连接到测量单元34,36和38,40上来用于测量厂用电源变压器副电流iSS、厂用电源变压器副电压uSS、升压变压器副电流iT,以及升压变压器副电压uT
在此情况下,OLTC调节器功能21还构造成用以在从所述测量的发电机电压和发电机电流导出所述控制参数来以上文所述的类似方式控制所述有载分接开关时,考虑升压变压器的端子处测量的有功功率和无功功率(pT,qT),以及/或者厂用变压器的端子处测量的有功功率和无功功率(pSS,qSS)。上文所述的算法然后改变,例如,使得在厂用电源变压器的端子处测量的有功功率和无功功率(pSS,qSS)的值必须从发电机端子处测量的有功功率和无功功率(pG,qG)减去。
如关于图3a和图3b以及图4已经详细描述的那样,本发明还涉及功率激励链1和用于此类功率激励链1的激励控制系统11,其中在测量到发电机电压uG和发电机电流iG时,升压变压器5的无功功率输出用于控制OLTC7。

Claims (14)

1.一种用于功率系统中的功率变压器(5)的有载分接开关控制方法,其中,所述功率变压器具有用于连接到其中生成电功率的第一电网(3)上的原侧,以及用于连接到其中消耗电功率的第二电网(9)上的副侧,所述功率变压器(5)配备有有载分接开关(7),
所述方法包括以下步骤:
-至少测量所述功率变压器的原侧上的电压和电流(u1,i1)或副侧上的电压和电流(u2,i2),
-处理所述测量电压(u1;u2)和电流(i1;i2),以便导出在预期分接切换之后在所述功率变压器(5)的输出端处的预期无功功率,
-将预期无功功率与预先限定的设置点相比较,
-如果预期无功功率比实际无功功率更接近所述预先限定的设置点,则控制有载分接开关(7)的分接切换。
2.根据权利要求1所述的有载分接开关控制方法,其特征在于,处理所述测量的电压(u1;u2)和电流(i1;i2)以便导出在所述预期分接切换之后在所述功率变压器(5)的输出端处的预期无功功率时,考虑消耗电功率的所述第二电网(9)的电网电抗(x Q)和电网电压(uQ)。
3.根据权利要求1或2所述的有载分接开关控制方法,其特征在于,所述方法包括探测所述功率变压器(5)的操作点的变化的另一个步骤,以及其中所述操作点的变化的探测基于一组实际电量和历史电量来开始代表电网状态(x Q,u Q)的参数的计算,其中,所述历史电量储存在存储器中。
4.根据权利要求3所述的有载分接开关控制方法,其特征在于,探测所述功率变压器(5)的操作点的变化的所述另一个步骤包括探测超过所述功率变压器的内部电动势(e T)的预先限定的范围的变化。
5.根据权利要求4所述的有载分接开关控制方法,其特征在于,所述功率变压器(5)的内部电动势(e T)的所述变化通过探测所述有载分接开关的分级变化来探测。
6.根据权利要求4所述的有载分接开关控制方法,其特征在于,所述第一电网(3)包括同步发电机和具有自动电压调节器(AVRG)的激励系统,其中,所述功率变压器(5)的内部电动势(e T)的所述变化通过探测所述发电机的自动电压调节器(AVRG)的参考值的变化来探测。
7.根据权利要求6所述的有载分接开关控制方法,其特征在于,所述方法包括暂时地且略微地改变所述发电机的自动电压调节器(AVRG)的基准电压来用于有意地产生所述功率变压器(5)的内部电动势(e T)的变化的另一个步骤。
8.根据权利要求7所述的有载分接开关控制方法,其特征在于,改变所述发电机的自动电压调节器(AVRG)的基准电压的所述步骤最多持续几秒,以及其中,所述基准电压的所述变化小于额定值的1%。
9.根据权利要求8所述的有载分接开关控制方法,其特征在于,所述基准电压的所述变化小于额定值的0.5%。
10.根据权利要求1至2以及4至9中的任一项所述的有载分接开关控制方法,其特征在于,所述第一电网(3)包括具有发电机(G)的功率激励链(1),以及其中,所述功率变压器(5)为配备有有载分接开关(7)且一方面连接到所述发电机(G)的输出端上而另一方面连接到传输总线(9)上的升压变压器,其中,所述测量的电压和电流分别为发电机电压(uG)和发电机电流(iG)。
11.一种用于功率系统中的功率变压器(5)的有载分接开关控制单元(10),其中,所述功率变压器(5)具有用于连接到其中生成电功率的第一电网(3)上的原侧,以及用于连接到其中消耗电功率的第二电网(9)上的副侧,所述功率变压器(5)配备有有载分接开关(7),其中,所述单元包括器件,所述器件构造成用以
-至少测量所述功率变压器的原侧上的电压和电流(u1,i1)或副侧上的电压和电流(u2i2),
-处理所述测量电压(u1;u2)和电流(i1;i2),以便导出在预期分接切换之后在所述功率变压器(5)的输出端处的预期无功功率,
-将预期无功功率与预先限定的设置点相比较,
-如果预期无功功率比实际无功功率更接近所述预先限定的设置点,则开始有载分接开关(7)的分接切换。
12.一种用于功率激励链(1)的激励控制系统(11),所述功率激励链(1)包括
-发电机(G),
-配备有有载分接开关(7)且一方面连接到所述发电机(G)的输出端上而另一方面连接到传输总线(9)上的功率变压器(5),
所述激励控制系统(11)包括
-至少一个输入端,其能够连接到所述发电机(G)上来用于测量发电机电压(uG)和发电机电流(iG),以及
-根据权利要求11所述的有载分接开关控制单元(10)。
13.根据权利要求12所述的激励控制系统(11),其特征在于,厂用电源变压器(30)连接在所述发电机(G)与所述功率变压器(5)之间,其中,至少一个处理单元(13)能够连接到所述有载分接开关(7)上,且还构造成用以在从所述测量的发电机电压和所述发电机电流导出控制参数来用于控制所述有载分接开关(7)时考虑所述功率变压器(5)的端子处测量的有功功率和无功功率以及/或者所述厂用电源变压器(30)的端子处测量的有功功率和无功功率。
14.一种功率激励链(1),包括:
-发电机(G),
-配备有有载分接开关(7)且一方面连接到所述发电机(G)的输出端上而另一方面连接到传输总线(9)上的功率变压器(5),以及
-根据权利要求12或13所述的激励控制系统(11)。
CN201280007150.4A 2011-01-31 2012-01-13 有载分接开关控制方法、执行所述控制方法的激励控制系统及功率激励链 Active CN103329385B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11152800A EP2482415A1 (en) 2011-01-31 2011-01-31 On-load tap changer control method, excitation control system carrying out said control method and power excitation chain
EP11152800.6 2011-01-31
PCT/EP2012/050514 WO2012104128A1 (en) 2011-01-31 2012-01-13 On-load tap changer control method, excitation control system carrying out said control method and power excitation chain

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103329385A CN103329385A (zh) 2013-09-25
CN103329385B true CN103329385B (zh) 2015-12-02

Family

ID=44583618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280007150.4A Active CN103329385B (zh) 2011-01-31 2012-01-13 有载分接开关控制方法、执行所述控制方法的激励控制系统及功率激励链

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11016517B2 (zh)
EP (1) EP2482415A1 (zh)
CN (1) CN103329385B (zh)
WO (1) WO2012104128A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2482416B1 (en) * 2011-01-31 2014-11-12 Alstom Technology Ltd On-load tap changer control method for a power excitation chain, related unit and power excitation chain comprising such unit
US9639104B2 (en) * 2012-10-16 2017-05-02 Varentec, Inc. Methods and systems of network voltage regulating transformers
US9400512B2 (en) 2013-12-17 2016-07-26 General Electric Company System and method for operating an on load tap changer for regulating voltage on an electric power system
EP2993548B1 (de) * 2014-08-06 2023-09-06 Siemens AG Österreich Regelung einer spannungseinspeisung
US9828971B2 (en) * 2014-11-20 2017-11-28 General Electric Company System and method for optimizing wind turbine operation
US9600004B2 (en) 2015-02-09 2017-03-21 General Electric Company System and method for regulation of voltage on an electrical network
US10177573B2 (en) * 2015-09-18 2019-01-08 Statistics & Control, Inc. Method and apparatus for voltage control in electric power systems
US10048709B2 (en) 2016-09-19 2018-08-14 General Electric Company System and method for regulation of voltage on an electric power system
US10203364B2 (en) 2017-02-17 2019-02-12 Doble Engineering Company System and method for performing transformer diagnostics
EP3447602B1 (de) * 2017-08-22 2024-07-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zum regeln der spannung eines transformatorsystems
US11199887B2 (en) * 2020-01-27 2021-12-14 Mitsubishi Electric Power Products, Inc. Utility power regulation system using local voltage estimation and method for the same
KR102192000B1 (ko) * 2020-04-29 2020-12-16 주식회사 시너지 분산형 발전 설비의 발전 효율 향상 장치 및 방법
CA3184512C (en) * 2021-04-07 2023-10-31 Shamaun HAKIM Assembly for automatic tap adjustment of a power transformer using load tap changer and a method
US11652349B2 (en) 2021-05-07 2023-05-16 Mitsubishi Power Americas, Inc. Inverter terminal voltage adjustment in power system
CN113419107B (zh) * 2021-06-04 2024-01-23 上海华虹宏力半导体制造有限公司 功率探测器和功率放大器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1311560A (zh) * 2000-02-28 2001-09-05 三菱电机株式会社 励磁控制装置及励磁控制方法
GB2410386A (en) * 2004-01-22 2005-07-27 Areva T & D Uk Ltd Controlling reactive power output
CN201230214Y (zh) * 2008-07-18 2009-04-29 东南大学 中高压双向无功自动调节装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001197793A (ja) * 2000-01-14 2001-07-19 Mitsubishi Electric Corp 同期発電機の励磁制御装置
US8283903B2 (en) * 2009-02-05 2012-10-09 Abb Research Ltd. Integrated Voltage and Var optimization process for a distribution system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1311560A (zh) * 2000-02-28 2001-09-05 三菱电机株式会社 励磁控制装置及励磁控制方法
GB2410386A (en) * 2004-01-22 2005-07-27 Areva T & D Uk Ltd Controlling reactive power output
CN201230214Y (zh) * 2008-07-18 2009-04-29 东南大学 中高压双向无功自动调节装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103329385A (zh) 2013-09-25
WO2012104128A1 (en) 2012-08-09
EP2482415A1 (en) 2012-08-01
US11016517B2 (en) 2021-05-25
US20130307494A1 (en) 2013-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103329385B (zh) 有载分接开关控制方法、执行所述控制方法的激励控制系统及功率激励链
CN103388558B (zh) 通过降低有效功率输出对弱电网的风力涡轮机控制
CA2783427C (en) Devices and methods for decentralized voltage control
Rahimi et al. Evaluation of requirements for Volt/Var control and optimization function in distribution management systems
CA2783287C (en) Devices and methods for decentralized power loss reduction control
US8838284B2 (en) Devices and methods for decentralized Volt/VAR control
US8838285B2 (en) Devices and methods for decentralized power factor control
CN103999315A (zh) 用于提高发电厂有功功率生产量的发电机和svc的经协调的控制方法及其控制器
EP2680019A1 (en) Device that generates electrical disturbances
CN105474498A (zh) 用于将电功率馈送到供电网中的方法
CN109390982A (zh) 一种钻井平台不同类型柴油发电机组的负荷均衡控制系统及方法
Elizondo et al. Effect of inverter-based DG penetration and control in hybrid microgrid dynamics and stability
CN103348554B (zh) 用于功率激励链的有载分接开关控制方法、相关单元及包括此类单元的功率激励链
Rainey et al. Load modelling effects on power system inertia response
CN113708665B (zh) Tcs降补固态软起动装置控制方法及系统
WO2016165739A1 (en) Renewable energy system, renewable energy park, method for operating a renewable energy system, and method for operating a renewable energy park
CN112928746B (zh) 一种直流微网变流器的自适应分段下垂控制方法
CN207037031U (zh) 开关设备温升试验装置
Hagehaugen Voltage Control in Distribution Network with Local Generation
Rigby Undergraduate Laboratory Examples for the RTDS Real Time Digital Simulator
CN110988670B (zh) 大电流发生装置及用于断路器校验的装置
CN105262080B (zh) 特种变压器型潮流控制装置的多级数分接头控制方法
CN108574306A (zh) 一种基于自适应下垂系数的虚拟同步机励磁调节方法
Ddembe et al. Simulation and Conceptualization of Automatic Power Factor Compensation for Industries in Uganda
CN102130466B (zh) 用于变换电功率的变换器设备和方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Baden, Switzerland

Patentee after: ALSTOM TECHNOLOGY LTD

Address before: Baden, Switzerland

Patentee before: Alstom Technology Ltd.