RU2273937C1 - Device for flexible connection of power systems - Google Patents
Device for flexible connection of power systems Download PDFInfo
- Publication number
- RU2273937C1 RU2273937C1 RU2004133941/09A RU2004133941A RU2273937C1 RU 2273937 C1 RU2273937 C1 RU 2273937C1 RU 2004133941/09 A RU2004133941/09 A RU 2004133941/09A RU 2004133941 A RU2004133941 A RU 2004133941A RU 2273937 C1 RU2273937 C1 RU 2273937C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power
- switch
- power systems
- synchronous
- synchronous machines
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электроэнергетики и предназначено для передачи электрической энергии по линиям переменного тока, а более конкретно - к электромеханическим преобразователям частоты для гибкой связи энергосистем как с различающимися, так и с одинаковыми частотами.The invention relates to the field of electric power and is intended for the transmission of electric energy through alternating current lines, and more specifically to electromechanical frequency converters for flexible communication of power systems with both different and identical frequencies.
Известно устройство для связи энергосистем, выполненное на базе двух асинхронизированных синхронных машин с одним общим валом, описанное в авт. свид. СССР № 752610, МПК4 H 02 J 3/06, опубл. 1980 г., статорные обмотки которых подключены раздельно к энергосистемам. Системы управления таких асинхронизированных синхронных машин включает в себя измерители скорости вращения вала, частоты связываемых энергосистем и электрических параметров режима. Для каждой из машин устанавливается автоматический регулятор возбуждения. Для запуска такого устройства связи применяются статические преобразователи частоты в виде циклоконвертора.A device for communication of power systems, made on the basis of two asynchronous synchronous machines with one common shaft, is described in ed. testimonial. USSR No. 752610, IPC 4 H 02 J 3/06, publ. 1980, the stator windings of which are connected separately to power systems. The control system of such asynchronized synchronous machines includes meters of shaft rotation speed, frequency of connected power systems and electrical mode parameters. For each of the machines an automatic excitation regulator is installed. To start such a communication device, static frequency converters in the form of a cycloconverter are used.
Недостатком такого устройства является то, что при выводе в ремонт одной из асинхронизированных машин отключается от сети и другая машина, и передача электроэнергии по межсистемной связи прекращается.The disadvantage of such a device is that when one of the asynchronized machines is put out for repair, another machine is disconnected from the network, and the transmission of electricity through intersystem communication stops.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству связи является устройство (см. Авт. свид. СССР № 705596, МПК4 H 02 J 3/06, опубл. 1979 г.), содержащее две асинхронизированные синхронные машины на одном общем валу и турбину, используемую для пуска устройства связи, первичные цепи каждой из асинхронизированных синхронных машин имеют линейный выключатель, одна из клемм которого подключена к своей энергосистеме, а другая его клемма соединена с соответствующей клеммой шунтирующего выключателя, вторичные цепи каждой асинхронизированной синхронной машины содержат статический преобразователь частоты и систему управления. При переходе на синхронную работу объединяемых энергосистем устройство связи шунтируется включением выключателей и выдает в электрическую сеть реактивную мощность двумя своими машинами, размещенными на одном общем валу.The closest technical solution to the proposed communication device is a device (see Aut. Certificate. USSR No. 705596, IPC 4 H 02 J 3/06, publ. 1979), containing two asynchronous synchronous machines on one common shaft and a turbine used for starting the communication device, the primary circuits of each of the synchronized synchronous machines have a line switch, one of the terminals of which is connected to its power system, and the other terminal is connected to the corresponding terminal of the bypass switch, the secondary circuits of each asynchronously synchronous machines comprise a static frequency converter and control system. When switching to the synchronous operation of the combined power systems, the communication device is shunted by turning on the switches and provides reactive power to the electric network with two of its machines located on one common shaft.
Недостатком этого устройства являются то, что при выводе из работы, например, в ремонт одной из асинхронизированных синхронных машин другая может выдавать реактивную мощность только в ту энергосистему, с которой она непосредственно связана через свой выключатель, и не может ее выдавать в ту из связываемых энергосистем, которая в наибольшей мере может нуждаться в этой реактивной мощности.The disadvantage of this device is that when decommissioning, for example, in the repair of one of the asynchronized synchronous machines, the other can only supply reactive power to the power system with which it is directly connected through its switch and cannot give it to that of the connected power systems , which is most likely to need this reactive power.
Технической задачей устройства гибкой связи энергосистем является повышение надежности и качества функционирования энергосистем и улучшение режима работы устройства.The technical task of the device for flexible communication of power systems is to increase the reliability and quality of functioning of power systems and improve the operating mode of the device.
Эта задача достигается тем, что в известное устройство для гибкой связи энергосистем, содержащее две асинхронизированные синхронные машины, установленные на валу, первичные цепи каждой из которых имеют линейный выключатель, одна из клемм которого подключена к своей энергосистеме, а другая его клемма соединена с соответствующей клеммой шунтирующего выключателя, вторичные цепи каждой асинхронизированной синхронной машины содержат статический преобразователь частоты и систему управления, снабжено съемной муфтой, вал асинхронизированных синхронных машин выполнен из двух частей, соединенных между собой съемной муфтой, каждая первичная цепь асинхронизированных синхронных машин снабжена силовым трансформатором и шинным выключателем, подключенным клеммой к высшей стороне силового трансформатора, а другой к точке соединения соответствующего линейного и шунтирующего выключателей, низшая сторона силового трансформатора подключена к статору асинхронизированной синхронной машины, система управления выполнена из двух блоков, каждый из которых подключен к соответствующему преобразователю частоты.This task is achieved by the fact that in the known device for flexible communication of power systems, containing two asynchronous synchronous machines mounted on the shaft, the primary circuits of each of which have a linear switch, one of the terminals of which is connected to its power system, and the other terminal is connected to the corresponding terminal a bypass switch, the secondary circuits of each asynchronous synchronous machine contain a static frequency converter and a control system, equipped with a removable coupling, the shaft is asynchronized of synchronous machines is made of two parts interconnected by a removable coupling, each primary circuit of asynchronized synchronous machines is equipped with a power transformer and a bus switch connected by a terminal to the top side of the power transformer, and the other to the connection point of the corresponding linear and bypass switches, the lower side of the power transformer connected to the stator of an asynchronous synchronous machine, the control system is made of two blocks, each of which is connected to the corresponding th frequency converter.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена блок-схема устройства для гибкой связи энергосистем.The invention is illustrated by the drawing, which shows a block diagram of a device for flexible communication of power systems.
Устройство для гибкой связи энергосистем 1 и 2, которая содержит асинхронизированные синхронные машины 3 и 4, установленные на валах 5 и 6. Первичная и вторичная цепи каждой асинхронизированной синхронной машины 3 и 4 выполнены идентичными. Каждая первичная цепь содержит силовой трансформатор 7 или 8, шинный выключатель 9 или 10 и линейный выключатель 11 или 12. Клемма линейного выключателя 11 подключена к линии электропередачи 13 энергосистемы 1, а клемма линейного выключателя 12 подключена к линии электропередачи 14 энергосистемы 2. Другая клемма линейного выключателя 11 соединена с клеммами шунтирующего выключателя 15 и шинного выключателя 9, при этом другая клемма шунтирующего выключателя 15 соединена с другой клеммой линейного выключателя 12, соединенного в свою очередь с клеммой своего шинного выключателя 10. Таким образом, через шунтирующий выключатель 15 осуществляется соединение энергосистем 1 и 2 между собой. Другая клемма шинного выключателя 9 или 10 подключена к высшей стороне своего силового трансформатора 7 или 8, низшая сторона которого соединена со статором соответствующей асинхронизированной синхронной машины 3 или 4.A device for flexible communication of power systems 1 and 2, which contains synchronized synchronous machines 3 and 4 mounted on shafts 5 and 6. The primary and secondary circuits of each synchronized synchronous machine 3 and 4 are identical. Each primary circuit contains a power transformer 7 or 8, a bus switch 9 or 10, and a line switch 11 or 12. The terminal of the line switch 11 is connected to the power line 13 of the power system 1, and the terminal of the line switch 12 is connected to the power line 14 of the power system 2. Another terminal of the line the switch 11 is connected to the terminals of the bypass switch 15 and the bus switch 9, while the other terminal of the bypass switch 15 is connected to the other terminal of the line switch 12, which in turn is connected to the terminal busbar switch 10. Thus, through the bypass switch 15 is the connection of power systems 1 and 2 with each other. The other terminal of the bus switch 9 or 10 is connected to the upper side of its power transformer 7 or 8, the lower side of which is connected to the stator of the corresponding asynchronous synchronous machine 3 or 4.
Вторичная цепь каждой асинхронизированной синхронной машины 3 или 4 содержат включенные последовательно статический преобразователь частоты 16 или 17 и соответственно свой блок управления 18 или 19. Блоки управления 18 и 19 могут быть выполнены в виде автоматических регуляторов возбуждения.The secondary circuit of each asynchronized synchronous machine 3 or 4 contains sequentially connected static frequency inverters 16 or 17 and, accordingly, their control unit 18 or 19. The control units 18 and 19 can be made in the form of automatic excitation regulators.
Вал 5 асинхронизированной синхронной машины 1 соединен съемной муфтой 20 с валом 6.The shaft 5 of the asynchronized synchronous machine 1 is connected by a removable sleeve 20 to the shaft 6.
Устройство для гибкой связи энергосистем работает следующим образом.A device for flexible communication of power systems works as follows.
При работе устройства в режиме гибкой связи энергосистем с перетоком мощности между ними шинный 9 и линейный 11 и шинный 10 и линейный 12 выключатели замкнуты, шунтирующий выключатель 15 разомкнут, частота напряжения, вводимого во вторичные цепи асинхронизированных синхронных машин 3 и 4 от статических преобразователей частоты 16 и 17, формируется системой управления, состоящей из блоков управления 18 и 19 как разность между частотой напряжения в соответствующей энергосистеме 1 или 2 и частотой вращения валов 5 и 6 асинхронизировнаных синхронных машин 3 и 4, а также в функции параметров режима этих машин. Этим обеспечивается независимое регулирование частоты в объединяемых энергосистемах и отсутствие влияния колебания частоты в одной из систем на качество электроэнергии в другой системе.When the device is in flexible communication mode between power systems and a power flow between them, bus 9 and line 11 and bus 10 and line 12 switches are closed, the bypass switch 15 is open, the frequency of the voltage introduced into the secondary circuits of asynchronized synchronous machines 3 and 4 from static frequency converters 16 and 17, is formed by a control system consisting of control units 18 and 19 as the difference between the voltage frequency in the corresponding power system 1 or 2 and the speed of the shafts 5 and 6 of asynchronized synchronous m Tire 3 and 4, as well as parameters of the function mode of these machines. This ensures independent frequency regulation in the combined power systems and the absence of the influence of frequency fluctuations in one of the systems on the quality of electricity in another system.
В режиме, когда энергосистемы 1 и 2 работают синхронно, первичные цепи асинхронизированных синхронных машин 3 и 4 соединяются с этими энергосистемами 1 и 2 при помощи шинного 9 и линейного 11, и шинного 10 и линейного 12 выключателей, а также между собой при помощи шунтирующего выключателя 15, и поток мощности передается из одной системы в другую, минуя асинхронизированные синхронные машины 3 и 4, которые при этом разгружены по активной мощности и работают в режиме источника реактивной мощности как синхронный компенсатор.In the mode when power systems 1 and 2 operate synchronously, the primary circuits of asynchronized synchronous machines 3 and 4 are connected to these power systems 1 and 2 using bus 9 and line 11, and bus 10 and line 12 switches, as well as between themselves using a shunt switch 15, and the power flow is transferred from one system to another, bypassing the asynchronized synchronous machines 3 and 4, which are unloaded in terms of active power and work in the mode of reactive power source as a synchronous compensator.
В режиме синхронной работы энергосистем 1 и 2, когда шунтирующий выключатель 15 включен, при выводе из эксплуатации (в ремонт или для демонтажа) одной из асинхронизированных синхронных машин 3 или 4 отключается шинный выключатель 9, соединяющий машину 3 через силовой трансформатор 7 и линейный выключатель 11 с энергосистемой 1 или, в другом случае, отключается шинный выключатель 10, соединяющий машину 4 через трансформатор 8 и линейный выключатель 12 с энергосистемой 2, валы асинхронизированных машин 5 и 6 разъединяются с помощью съемной муфты 20, и оставляемая в работе асинхронизированная синхронная машина 3 или 4 переводится в режим синхронного компенсатора для выдачи реактивной мощности в обе энергосистемы 1 и 2.In the synchronous operation of power systems 1 and 2, when the bypass switch 15 is turned on, when one of the synchronized synchronous machines 3 or 4 is taken out of service (for repair or dismantling), the bus switch 9 is connected, connecting the machine 3 through a power transformer 7 and a line switch 11 with the power system 1 or, in another case, the bus switch 10 is disconnected, connecting the machine 4 through the transformer 8 and the line switch 12 with the power system 2, the shafts of the asynchronized machines 5 and 6 are disconnected using a removable coupling 20, and nent in asynchronized synchronous machine 3 or 4 is transferred in a synchronous compensator mode for dispensing the reactive power in both power systems 1 and 2.
В режиме несинхронной работы энергосистем 1 и 2 съемная муфта 20 разъединяет валы 5 и 6 асинхронизированных синхронных машин 3 и 4, оставленная в работе асинхронизированная синхронная машина 3 соединяется с соответствующей энергосистемой 1 размыканием шунтирующего выключателя 15 либо с другой энергосистемой 2 замыканием шинного 9, шунтирующего 15, линейного 12 выключателей и размыканием шинного 10, линейного 11 выключателей. Если в работе остается асинхронизированная синхронная машина 4, то для ее соединения с энергосистемой 2 размыкается шунтирующий выключатель 15, а для ее соединения с энергосистемой 1 размыкаются шинный 9, линейный 12 выключатели и замыкаются линейный 11, шинный 10, шунтирующий 15 выключатели, чтобы по линиям электропередачи 13 или 14 передавать реактивную мощность в ту из энергосистем 1 или 2, в которой имеется наибольшая потребность в этой реактивной мощности.In the non-synchronous operation of power systems 1 and 2, the removable clutch 20 disconnects the shafts 5 and 6 of the asynchronized synchronous machines 3 and 4, the asynchronous synchronous machine 3 left in operation is connected to the corresponding power system 1 by opening the bypass switch 15 or by connecting the other power system 2 by closing the bus 9, bypass 15 Linear 12 circuit breakers and opening bus 10, Linear 11 circuit breakers. If the asynchronous synchronous machine 4 remains in operation, then to connect it to the power system 2, the bypass switch 15 opens, and to connect it to the power system 1, the bus 9, line 12 switches open and the linear 11, bus 10, shunt 15 switches are closed, so that along the lines power lines 13 or 14 to transmit reactive power to that of power systems 1 or 2, in which there is the greatest need for this reactive power.
Использование в предлагаемом устройстве съемной муфты 20 обеспечивает разъединение валов 5 и 6 асинхронизированных синхронных машин 3 и 4 и тем самым устройство для гибкой связи энергосистем превращается в две асинхронизированные синхронные машины 3 и 4, независимо работающие друг от друга. Это позволяет при синхронной работе объединяемых энергосистем 1 и 2 шунтировать устройство гибкой связи, отключить от энергосистем одну из асинхронизированных синхронных машин, отделить ее от другой и вывести ее из эксплуатации в ремонт или для демонтажа. Оставляемая в работе одна из асинхронизированных синхронных машин 3 или 4 обеспечивает регулирование напряжения на межсистемной линии электропередачи, повышение ее надежности, пропускной способности и увеличение запаса по устойчивости, тем самым позволяет отказаться от применения дополнительных источников реактивной мощности.The use of a removable clutch 20 in the proposed device ensures the separation of the shafts 5 and 6 of the synchronized synchronous machines 3 and 4, and thus the device for flexible communication of power systems turns into two synchronized synchronous machines 3 and 4, independently working from each other. This allows for synchronous operation of the combined power systems 1 and 2 to bypass a flexible communication device, disconnect one of the synchronized synchronous machines from the power systems, separate it from the other and take it out of service for repair or dismantling. One of the asynchronized synchronous machines 3 or 4 left in operation provides voltage regulation on the intersystem power line, increasing its reliability, throughput and increasing stability margin, thereby eliminating the use of additional reactive power sources.
При несинхронной работе соединение оставляемой в работе асинхронизированной синхронной машины устройства гибкой связи с той из энергосистем, которая в наибольшей мере нуждается в реактивной мощности, также позволяет отказаться от применения дополнительных источников реактивной мощности.In non-synchronous operation, the connection of the flexible communication device that is left in the asynchronous synchronous machine with the one of the power systems that needs the most reactive power also allows you to refuse to use additional sources of reactive power.
Включением шунтирующего выключателя 15 на высшей стороне трансформаторов 7 и 8 устройства гибкой связи в режимах синхронной работы объединяемых энергосистем 1 и 2 позволяет свести к нулю переток активной мощности через асинхронизированные синхронные машины 3 и 4 и тем самым уменьшить потери мощности и повысить КПД асинхронизированных машин и всего устройства для гибкой связи энергосистем.By turning on the shunt switch 15 on the upper side of the transformers 7 and 8, the flexible communication device in the synchronous operation modes of the combined power systems 1 and 2 allows to reduce to zero the active power flows through asynchronous synchronous machines 3 and 4 and thereby reduce power losses and increase the efficiency of asynchronized machines and all devices for flexible communication of power systems.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004133941/09A RU2273937C1 (en) | 2004-11-23 | 2004-11-23 | Device for flexible connection of power systems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004133941/09A RU2273937C1 (en) | 2004-11-23 | 2004-11-23 | Device for flexible connection of power systems |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2273937C1 true RU2273937C1 (en) | 2006-04-10 |
Family
ID=36459181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004133941/09A RU2273937C1 (en) | 2004-11-23 | 2004-11-23 | Device for flexible connection of power systems |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2273937C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2556643C1 (en) * | 2014-05-19 | 2015-07-10 | Анатолий Андреевич Лебедин | Electromechanical insert for connecting power systems |
| RU2685222C1 (en) * | 2018-05-25 | 2019-04-17 | Илья Николаевич Джус | Flexible electromechanical connection of power systems |
| RU2701151C1 (en) * | 2019-01-28 | 2019-09-25 | Илья Николаевич Джус | Electromechanical insert between two power systems |
-
2004
- 2004-11-23 RU RU2004133941/09A patent/RU2273937C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2556643C1 (en) * | 2014-05-19 | 2015-07-10 | Анатолий Андреевич Лебедин | Electromechanical insert for connecting power systems |
| RU2685222C1 (en) * | 2018-05-25 | 2019-04-17 | Илья Николаевич Джус | Flexible electromechanical connection of power systems |
| RU2701151C1 (en) * | 2019-01-28 | 2019-09-25 | Илья Николаевич Джус | Electromechanical insert between two power systems |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2015377905B2 (en) | Power distribution on a vessel | |
| RU2435966C2 (en) | Method and system of start and operation of electrically driven load | |
| JP5627879B2 (en) | Module stack architecture for subsea power systems | |
| US9577427B2 (en) | Load-balancing device on a polyphase network | |
| US8054011B2 (en) | Variable frequency transformer having multiple horizontal rotary transformers with common controls and voltage infrastructure and method | |
| CA2685429C (en) | Method of controlling parallel-connected backup power sources and apparatus with parallel-connected backup power sources | |
| KR20210078441A (en) | How to self-start the electric grid | |
| CN104145390B (en) | For the method using electric unit | |
| KR20210145162A (en) | How to self-start the electric grid | |
| CN103329383B (en) | local power supply device | |
| RU2273937C1 (en) | Device for flexible connection of power systems | |
| CN102104254B (en) | Land power source device for ship | |
| RU119322U1 (en) | SHIP VALOGENERATORY INSTALLATION | |
| KR100397778B1 (en) | Uninterrupted power supply bypass apparatus for transforming phases of high-voltage and low-voltage | |
| CN110725673A (en) | Six-phase fracturing unit electric drive control system | |
| RU2493047C1 (en) | Ship shaft-driven generator | |
| RU2417503C1 (en) | Source of uninterrupted power supply based on double-component station | |
| JPH10201104A (en) | Power supply system employing small-size gas turbogenerator | |
| JP6938576B2 (en) | Systems and methods for efficient power supply and backup | |
| RU53081U1 (en) | POWER SUPPLY SYSTEM | |
| RU113087U1 (en) | UNINTERRUPTED POWER SUPPLY DEVICE | |
| RU2809339C1 (en) | Method of connecting dc and ac generators for parallel operation | |
| RU2576664C1 (en) | Device for uninterrupted power supply | |
| RU170077U1 (en) | REVERSIBLE CONVERTER | |
| RU2453021C1 (en) | Control device of deviations of voltage and reactive power of electric network |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091124 |