RU2339144C1 - Method for improving dynamic stability and damping oscillations of electric-power systems and device for its realisation - Google Patents

Method for improving dynamic stability and damping oscillations of electric-power systems and device for its realisation Download PDF

Info

Publication number
RU2339144C1
RU2339144C1 RU2007127676/09A RU2007127676A RU2339144C1 RU 2339144 C1 RU2339144 C1 RU 2339144C1 RU 2007127676/09 A RU2007127676/09 A RU 2007127676/09A RU 2007127676 A RU2007127676 A RU 2007127676A RU 2339144 C1 RU2339144 C1 RU 2339144C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
generator
rotor
power
electromagnetic
speed
Prior art date
Application number
RU2007127676/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Владимирович Шаров (RU)
Юрий Владимирович Шаров
Иль Драго ЯНКОВИЧ (US)
Илья Драго ЯНКОВИЧ
Олег Николаевич КУЗНЕЦОВ (RU)
Олег Николаевич Кузнецов
Original Assignee
Юрий Владимирович Шаров
Илья Драго ЯНКОВИЧ
Олег Николаевич Кузнецов
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 Юрий Владимирович Шаров, Илья Драго ЯНКОВИЧ, Олег Николаевич Кузнецов filed Critical Юрий Владимирович Шаров
Priority to RU2007127676/09A priority Critical patent/RU2339144C1/en
Priority to PCT/RU2008/000463 priority patent/WO2009011615A1/en
Priority to CN200880104682.3A priority patent/CN101790841B/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2339144C1 publication Critical patent/RU2339144C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/08Control of generator circuit during starting or stopping of driving means, e.g. for initiating excitation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/06Control effected upon clutch or other mechanical power transmission means and dependent upon electric output value of the generator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention is attributed to the field of electric engineering and can be used for improving dynamic stability of electric-power systems and for damping electromechanical vibrations of generator rotor. In the method for improving dynamic stability and vibrations damping, alternating current synchronous generator rotor speed is monitored and synchronous generator rotor speed is lowered after insertion disturbance into system up to the rotation rate of magnetic field by means of mechanical deceleration of mentioned generator rotor. Electromagnetic brake is mechanically linked with generator rotor and prime mover rotor via clutches, voltage on generator terminals and generator stator current is continuously measured by which parameters the generator electromagnetic power is determined. This power is compared with electromagnetic power value which existed before insertion of disturbance. When result of power comparison exceeds predefined value, control signal for electromagnetic brake switching on is generated. The value of decelerating torque is determined by difference between values of the measured electromagnetic power and the electromagnetic power which existed before disturbance insertion, and duration of decelerating torque application is determined by change in generator rotor speed. To do this the generator rotor speed after disturbance insertion is determined and compared with the value which existed before disturbance insertion. Electromagnetic brake is switched off when equality of current rotor speed and rotor speed in mode before disturbance is reached and when measured power is equal to the power which existed before disturbance insertion.
EFFECT: dynamic stability of electric-power system improvement and providing damping of electric-power system electromechanical vibrations.
11 cl, 9 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к электроэнергетике, а более точно к способу улучшения динамической устойчивости и демпфирования электромеханических колебаний электроэнергетических систем и устройству для осуществления этого способа.The present invention relates to electric power, and more specifically to a method for improving the dynamic stability and damping of electromechanical vibrations of electric power systems and a device for implementing this method.

Изобретение может быть использовано для улучшения динамической устойчивости электроэнергетических систем (ЭЭС), а также для демпфирования электромеханических колебаний ротора генератора. Под динамической устойчивостью понимают свойство системы возвращаться в нормальный режим работы и близкий к нему после больших возмущений, таких как короткое замыкание, разрыв сети, отключение электрических генераторов, изменение мощности нагрузки в большом объеме. Электромеханические колебания возникают вследствие возмущений в системе или являются результатом работы несогласованно настроенных систем автоматического управления элементами ЭЭС: синхронного генератора, управляемых источников реактивной мощности и других устройств.The invention can be used to improve the dynamic stability of electric power systems (EES), as well as to damp the electromechanical vibrations of the generator rotor. Dynamic stability is understood to mean the property of the system to return to normal operation and close to it after large disturbances, such as a short circuit, open circuit, disconnection of electric generators, a large amount of load power change. Electromechanical vibrations arise due to disturbances in the system or are the result of the work of inconsistently tuned systems of automatic control of EPS elements: synchronous generator, controlled reactive power sources and other devices.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Электроэнергетические системы предназначены для экономичного и надежного обеспечения потребителей электрической энергией в требуемых объемах и надлежащего качества. ЭЭС включают в свой состав первичные двигатели (паровые, гидравлические и газовые турбины, поршневые двигатели на жидком и газообразном топливе) и синхронные генераторы для выработки электрической энергии, которые называют генерирующими агрегатами (ГА), повышающие и понижающие силовые трансформаторы для изменения величины напряжения и тока электроэнергии, линии электропередачи для передачи электроэнергии на расстояние, коммутирующую аппаратуру, включающую в себя выключатели и разъединители для изменения конфигурации сети и коммутации токовых цепей. Электроэнергия вырабатывается ГА, затем преобразуется в трансформаторах, при этом увеличивается напряжение и уменьшается ток без изменения мощности и передается по линиям электропередачи к местам потребления электроэнергии. Как правило, линии электропередачи соединены в электрическую сеть. Затем электроэнергия через понижающие трансформаторы, посредством которых уменьшается напряжение и увеличивается ток, подводится к потребителям электроэнергии. Кроме названных устройств ЭЭС содержит оборудование для измерения параметров, т.е. частоты, напряжения, тока, мощности, и регулирования режима ЭЭС.Electric power systems are designed to economically and reliably provide consumers with electric energy in the required volumes and of proper quality. EES include primary engines (steam, hydraulic and gas turbines, piston engines using liquid and gaseous fuels) and synchronous generators for generating electric energy, which are called generating units (GA), raising and lowering power transformers to change the voltage and current electricity, power lines for transmitting electricity over a distance, switching equipment, including switches and disconnectors for changing the configuration of the network and switching and current circuits. Electricity is generated by the GA, then converted into transformers, while the voltage increases and the current decreases without changing the power and is transmitted through power lines to places of electricity consumption. As a rule, power lines are connected to an electrical network. Then the electricity through step-down transformers, through which the voltage decreases and the current increases, is supplied to the consumers of electricity. In addition to these devices, the EPS also contains equipment for measuring parameters, i.e. frequency, voltage, current, power, and regulation of the EES mode.

Основной режим, в котором работает ЭЭС - это нормальный режим, характеризующийся экономичным и надежным снабжением потребителей электрической энергией. Кроме нормального режима ЭЭС может работать в утяжеленном, аварийном, послеаварийном и нормальном переходном режиме. Аварийный режим является кратковременным, как правило, его длительность определяется временем срабатывания средств релейной защиты и автоматики ЭЭС и коммутирующей аппаратуры. Затем система переходит в послеаварийный режим. Переход от аварийного режима к послеаварийному называется переходным процессом. В переходном процессе имеются два процесса - электромагнитный и электромеханический. Электромагнитный переходный процесс происходит в электрической части ЭЭС быстро (миллисекунды), электромеханический происходит как в механической части, так и в электрической и связан с движением роторов генерирующих агрегатов и протекает от долей до нескольких секунд. Если система после приложения большого возмущения, например, в результате короткого замыкания, отключения/включения большого объема нагрузки, аварийного отключения генерирующих мощностей возвращается в состояние до возмущения или близкое к нему, то можно говорить, что система обладает динамической устойчивостью.The main mode in which the EPS operates is the normal mode, characterized by an economical and reliable supply of electrical energy to consumers. In addition to the normal mode, the EPS can operate in a weighted, emergency, post-emergency and normal transition mode. The emergency mode is short-term, as a rule, its duration is determined by the response time of the relay protection and automation of the EPS and switching equipment. Then the system goes into emergency mode. The transition from emergency to post-emergency is called a transient. In the transition process, there are two processes - electromagnetic and electromechanical. The electromagnetic transition process occurs quickly in the electrical part of the EPS (milliseconds), the electromechanical transition occurs in both the mechanical and electrical parts and is associated with the movement of the rotors of the generating units and proceeds from fractions to several seconds. If the system after applying a large disturbance, for example, as a result of a short circuit, shutdown / inclusion of a large load volume, emergency shutdown of generating capacities, returns to the state before the disturbance or close to it, then we can say that the system has dynamic stability.

Можно говорить об улучшении условий динамической устойчивости ЭЭС, если имеется возможность во время электромеханического переходного процесса управлять электромагнитным и/или механическим моментом на валу генерирующего агрегата. Для улучшения условий динамической устойчивости ЭЭС используется устройство форсировки возбуждения генератора, устройство компенсации индуктивного сопротивления линии электропередачи, устройство электрического торможения ротора синхронного генератора.We can talk about improving the conditions of dynamic stability of the EPS, if it is possible during the electromechanical transition process to control the electromagnetic and / or mechanical moment on the shaft of the generating unit. To improve the conditions of the dynamic stability of the EPS, a device for forcing the excitation of the generator, a device for compensating the inductive resistance of the power line, and an electric braking device for the rotor of the synchronous generator are used.

Устройство (фиг.1) форсировки возбуждения генератора осуществляет увеличение в несколько раз напряжения на обмотке 10(1) возбуждения синхронного генератора 10 при возникновении скольжения ротора синхронного генератора или при снижении напряжения на зажимах генератора ниже 85% от номинального значения (условия срабатывания). Устройство форсировки возбуждения генератора состоит из устройства сравнения (скольжения или напряжения или и того и другого) и источника напряжения. При выполнении условий срабатывания подается сигнал напряжения от источника напряжения в систему возбуждения синхронного генератора, что приводит к увеличению напряжения на зажимах обмотки возбуждения до величины, превышающей ее номинальное значение в количество раз, равное кратности форсировки возбуждения. В свою очередь, ток в обмотке возбуждения начинает возрастать по экспоненциальному закону с постоянной времени обмотки возбуждения, которая составляет для генераторов различных типов и мощности от 2,7 до 13 секунд. Для наиболее распространенных турбогенераторов эта величина составляет порядка 7 секунд.The device (figure 1) forcing the excitation of the generator increases the voltage several times over the winding 10 (1) of the excitation of the synchronous generator 10 when a slip of the rotor of the synchronous generator occurs or when the voltage at the terminals of the generator decreases below 85% of the nominal value (operating condition). The generator excitation forcing device consists of a comparison device (slip or voltage, or both) and a voltage source. When the triggering conditions are met, a voltage signal is supplied from the voltage source to the excitation system of the synchronous generator, which leads to an increase in the voltage at the terminals of the field winding to a value that exceeds its nominal value by a number of times equal to the frequency of excitation forcing. In turn, the current in the field coil begins to increase exponentially with the time constant of the field coil, which for generators of various types and power ranges from 2.7 to 13 seconds. For the most common turbogenerators, this value is about 7 seconds.

Принцип действия форсировки возбуждения заключается в увеличении тока возбуждения генератора и, следовательно, в увеличении электромагнитного момента, что в определенных случаях позволяет сохранить генератору синхронную устойчивость после приложения возмущающего воздействия, например короткого замыкания.The principle of operation of the excitation forcing is to increase the excitation current of the generator and, therefore, to increase the electromagnetic moment, which in certain cases allows the generator to maintain synchronous stability after the application of a disturbing effect, for example, a short circuit.

При применении автоматического регулирования возбуждения (АРВ) 10(2) с форсировкой возбуждения для улучшения условий динамической устойчивости скорость возрастания электромагнитного момента генератора существенно лимитируется, причем в большей степени постоянной времени обмотки возбуждения и в меньшей степени постоянной времени возбудителя, что и ограничивает возможности данного способа улучшения условий динамической устойчивости. Кроме того, величина электромагнитного момента обратно пропорциональна электрическому сопротивлению между узлом присоединения генератора и узлом приемной системы, а после коротких замыканий возможно увеличение этого сопротивления за счет отключения цепей линий электропередачи в результате правильного или ложного срабатывания релейной защиты и автоматики ЭЭС. Таким образом, эффективность применения АРВ с форсировкой возбуждения снижается при отключении цепей линии электропередачи.When using automatic excitation control (ARV) 10 (2) with accelerated excitation to improve the conditions of dynamic stability, the rate of increase of the electromagnetic moment of the generator is significantly limited, moreover, the time constant of the excitation winding and, to a lesser extent, the time constant of the pathogen, which limits the possibilities of this method improving the conditions of dynamic stability. In addition, the magnitude of the electromagnetic moment is inversely proportional to the electrical resistance between the generator attachment node and the receiving system node, and after short circuits it is possible to increase this resistance by disconnecting the power line circuits as a result of correct or false triggering of relay protection and EES automation. Thus, the effectiveness of the use of ARV with forced excitation decreases when disconnecting the power line circuits.

В целом, эффективность применения АРВ с форсировкой возбуждения зависит от постоянных времени генератора, текущего состояния электрической сети и ее режима, что не позволяет эффективно во всех состояниях управлять балансом моментов на валу ГА.In general, the effectiveness of the use of ARV with forced excitation depends on the time constants of the generator, the current state of the electric network and its mode, which does not allow efficient control of the balance of moments on the GA shaft in all states.

Использование устройства форсировки возбуждения имеет следующие недостатки:The use of a device forcing excitation has the following disadvantages:

невозможно быстро увеличивать электромагнитный момент генератора из-за относительно большой постоянной времени обмотки возбуждения синхронного генератора (порядка 7 секунд);it is impossible to quickly increase the electromagnetic moment of the generator due to the relatively large time constant of the excitation winding of the synchronous generator (about 7 seconds);

сильная зависимость электромагнитного момента генератора от схемы и режима ЭЭС после снятия возмущающего воздействия.a strong dependence of the electromagnetic moment of the generator on the circuit and the EES mode after removing the disturbance.

Устройство (фиг.2) для компенсации реактивного сопротивления линии используется для увеличения электромагнитного момента на валу генератора. Компенсация реактивного сопротивления линии осуществляется путем включения в линию емкостного сопротивления, например батарей конденсаторов, величина которого определяется степенью компенсации линии. При компенсации части сопротивления линии увеличивается электромагнитный момент генератора при прочих равных условиях, и это позволяет улучшить условия динамической устойчивости, и в определенных случаях позволяет сохранить генератору синхронную устойчивость после приложения возмущающего воздействия, например короткого замыкания.The device (figure 2) for compensating the reactance of the line is used to increase the electromagnetic moment on the generator shaft. Compensation of the reactance of the line is carried out by including capacitive resistance in the line, for example, capacitor banks, the value of which is determined by the degree of compensation of the line. When compensating for part of the line resistance, the electromagnetic moment of the generator increases, all other things being equal, and this improves the conditions of dynamic stability, and in certain cases allows the generator to maintain synchronous stability after application of a disturbing effect, for example, a short circuit.

При применении устройства компенсации индуктивного сопротивления линии электропередачи увеличение электромагнитного момента зависит, в том числе, и от напряжений на концах линии электропередачи, которые снижаются во время протекания переходных процессов в ЭЭС, что уменьшает эффективность применения этого метода.When using a compensation device for the inductive resistance of a power line, an increase in the electromagnetic moment depends, among other things, on the voltage at the ends of the power line, which decreases during transients in the EPS, which reduces the effectiveness of this method.

В целом, эффективность компенсации реактивного сопротивления линии электропередачи в большой степени зависит от текущего состояния электрической сети и ее режима, что не позволяет эффективно управлять балансом моментов на валу ГА.In general, the efficiency of compensating the reactance of a power transmission line largely depends on the current state of the electric network and its mode, which does not allow you to effectively manage the balance of moments on the GA shaft.

Ближайшим техническим решением является способ электрического торможения (ЭТ) ротора синхронного генератора, осуществляемый с помощью устройства электрического торможения.The closest technical solution is the method of electric braking (ET) of the rotor of a synchronous generator, carried out using an electric braking device.

Электрическое торможение осуществляют путем подключения на шины генератора тормозного активного сопротивления (фиг.3). При включении сопротивления на валу ГА создается дополнительный электромагнитный момент, который приводит к торможению. Для подключения тормозного активного сопротивления 10(4) используют механический силовой выключатель 10(3) или ключ на основе силовой полупроводниковой электроники.Electrical braking is carried out by connecting the brake generator of resistance to the tires of the generator (Fig. 3). When resistance is turned on, an additional electromagnetic moment is created on the GA shaft, which leads to braking. To connect the braking active resistance 10 (4), use a mechanical power switch 10 (3) or a key based on power semiconductor electronics.

При включении тормозного сопротивления электромагнитный момент на валу ГА существенно зависит от величины напряжения в месте присоединения этого сопротивления. Для коммутации тормозного активного сопротивления требуется быстродействующий высоковольтный выключатель, который обладает относительно небольшим ресурсом, или электронный ключ, который выполняется в высоковольтном исполнении и на большие токи коммутации, что довольно дорого. Включение тормозного активного сопротивления приводит к снижению напряжения в точке его присоединения. При снижении напряжения происходит уменьшение электромагнитного момента генератора, что ухудшает условия электрического торможения вала ГА и снижает эффективность этого способа. Для устранения снижения напряжения дополнительно наряду с тормозным сопротивлением нужно устанавливать компенсатор реактивной мощности, который имеет большую стоимость и, кроме того, будет простаивать в ожидании использования электрического торможения, хотя его можно было бы использовать для регулирования напряжения в других узлах электрической сети.When braking resistance is turned on, the electromagnetic moment on the GA shaft substantially depends on the voltage value at the point of attachment of this resistance. To switch the braking active resistance, you need a high-speed high-voltage switch, which has a relatively small resource, or an electronic switch, which is performed in a high-voltage version and for high switching currents, which is quite expensive. The inclusion of braking active resistance leads to a decrease in voltage at the point of attachment. When the voltage decreases, the electromagnetic moment of the generator decreases, which worsens the conditions of electrical braking of the GA shaft and reduces the effectiveness of this method. To eliminate the voltage drop, in addition to the braking resistance, it is necessary to install a reactive power compensator, which has a high cost and, in addition, will stand idle waiting for the use of electric braking, although it could be used to regulate the voltage in other nodes of the electric network.

К недостаткам указанного способа использования электрического торможения относятся:The disadvantages of this method of using electric braking include:

сильная зависимость создаваемого тормозящего момента на валу ГА от уровня напряжения в точке присоединения тормозного активного сопротивления, что снижает эффективность применения электрического торможения при снижении напряжения;a strong dependence of the created braking torque on the GA shaft on the voltage level at the point of attachment of the braking active resistance, which reduces the efficiency of applying electrical braking when the voltage is reduced;

снижение напряжения в точке присоединения тормозного активного сопротивления, что может вызвать ухудшение условий динамической устойчивости ЭЭС в целом;a decrease in voltage at the point of attachment of the braking active resistance, which can cause a deterioration in the conditions of the dynamic stability of the EPS as a whole;

необходимость выделения площади для строительства тормозных активных сопротивлений.the need to allocate space for the construction of inhibitory resistances.

Существо изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Технической задачей настоящего изобретения является создание способа улучшения динамической устойчивости электроэнергетической системы, который позволил бы исключить зависимость создаваемого тормозящего момента на валу генерирующего агрегата (ГА) от сопротивления линии и уровней напряжений на электропередаче, соединяющей генерирующий агрегат и приемную систему, исключить необходимость применения дополнительных высоковольтных выключателей, полупроводниковых ключей и другой аппаратуры, исключить необходимость выделения площадей для строительства тормозных активных сопротивлений.The technical task of the present invention is to provide a method for improving the dynamic stability of an electric power system, which would eliminate the dependence of the generated braking torque on the shaft of the generating unit (HA) on the line resistance and voltage levels on the power transmission connecting the generating unit and the receiving system, eliminating the need for additional high-voltage switches , semiconductor switches and other equipment, eliminate the need to allocate space th for the construction of braking active resistances.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способа демпфирования электромеханических колебаний электроэнергетической системы.Another objective of the present invention is to provide a method for damping electromechanical vibrations of an electric power system.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства для улучшения динамической устойчивости электроэнергетической системы, конструктивное выполнение которого позволило бы исключить зависимость создаваемого тормозящего момента на валу ГА от уровня напряжения в точке присоединения устройства.Another objective of the present invention is to provide a device for improving the dynamic stability of an electric power system, the constructive implementation of which would eliminate the dependence of the generated braking torque on the GA shaft on the voltage level at the connection point of the device.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства для демпфирования электромеханических колебаний электроэнергетической системы.Another objective of the present invention is to provide a device for damping electromechanical vibrations of an electric power system.

Поставленная задача решена путем создания способа улучшения динамической устойчивости электроэнергетической системы, содержащей множество первичных двигателей и синхронных генераторов переменного тока, силовых трансформаторов, линий электропередачи, коммутирующую аппаратуру и нагрузку, заключающегося в том, что осуществляют мониторинг скорости вращения ротора синхронного генератора переменного тока, снижают скорость вращения ротора синхронного генератора после приложения возмущения к системе до скорости вращения магнитного поля статора, указанный способ характеризуется тем, что уменьшение скорости вращения ротора генератора осуществляют путем механического торможения указанного ротора генератора, для чего осуществляют механическое соединение электромагнитного тормоза, размещенного соосно с валом генератора и валом первичного двигателя, с ротором генератора и ротором первичного двигателя посредством муфт, непрерывно измеряют напряжение на зажимах генератора и ток статора генератора, по которым определяют электромагнитную мощность генератора, сравнивают полученное значение электромагнитной мощности генератора со значением электромагнитной мощности до приложения возмущения, в случае, если величина сравнения превышает заданное значение, формируют управляющий сигнал на включение электромагнитного тормоза, при этом величину тормозного момента определяют по разности значений измеренной электромагнитной мощности и электромагнитной мощности до приложения возмущения, и длительность приложения тормозного момента определяют по изменению скорости вращения ротора генератора, для чего определяют скорость вращения ротора генератора после приложения возмущения и сравнивают ее со значением до приложения возмущения, отключают электромагнитный тормоз при достижении равенства текущей скорости вращения ротора и скорости ротора в режиме до возмущения и при равенстве измеряемой мощности и мощности до приложения возмущения.The problem is solved by creating a way to improve the dynamic stability of the electric power system, containing many primary motors and synchronous alternators, power transformers, power lines, switching equipment and load, which consists in monitoring the rotational speed of the rotor of the synchronous alternator, reduce the speed rotor rotation of the synchronous generator after applying a disturbance to the system up to the magnetic I stator, this method is characterized by the fact that the rotation speed of the generator rotor is reduced by mechanical braking of the specified generator rotor, for which the electromagnetic brake is mounted coaxially with the generator shaft and the primary engine shaft, with the generator rotor and the primary engine rotor by means of couplings, continuously measure the voltage at the terminals of the generator and the current of the stator of the generator, which determine the electromagnetic power of the generator, comparing t the obtained value of the electromagnetic power of the generator with the value of electromagnetic power before the perturbation is applied, if the comparison value exceeds the specified value, a control signal is generated to activate the electromagnetic brake, and the braking torque is determined by the difference between the values of the measured electromagnetic power and electromagnetic power before the perturbation is applied , and the duration of application of the braking torque is determined by the change in the speed of rotation of the rotor of the generator, for which redelyayut generator rotor speed applications after a disturbance and compared with the value before the perturbation application, the electromagnetic brake is switched off on reaching equal current rotor speed and rotor speed for prior to the disturbance, and with equal power and the measured power to the disturbance application.

Целесообразно, чтобы при осуществлении механического соединения электромагнитный тормоз размещали в положении, выбранном из группы, состоящей из: со стороны генератора, со стороны первичного двигателя, между генератором и первичным двигателем.It is advisable that when making a mechanical connection, the electromagnetic brake is placed in a position selected from the group consisting of: from the generator side, from the primary engine side, between the generator and the primary engine.

В альтернативном варианте выполнения поставленная задача решена путем создания способа улучшения динамической устойчивости электроэнергетической системы, содержащей множество первичных двигателей и синхронных генераторов переменного тока, силовых трансформаторов, линий электропередачи, коммутирующую аппаратуру и нагрузку, заключающегося в том, что осуществляют мониторинг скорости вращения ротора синхронного генератора переменного тока, снижают скорость вращения ротора синхронного генератора после приложения возмущения к системе до скорости вращения магнитного поля статора, указанный способ характеризуется тем, что уменьшение скорости вращения ротора генератора осуществляют путем механического торможения указанного ротора генератора, для чего осуществляют механическое соединение электромагнитного тормоза, размещенного соосно с валом генератора и валом первичного двигателя, с ротором генератора и ротором первичного двигателя посредством муфт, непрерывно измеряют напряжение на зажимах генератора, сравнивают полученное значение напряжения на зажимах генератора с заданным значением напряжения, которое находится в пределах от 65% до 95% от номинального значения напряжения, в случае, если величина сравнения ниже заданного значения, формируют управляющий сигнал на включение электромагнитного тормоза, при этом дополнительно непрерывно измеряют ток статора генератора, определяют электромагнитную мощность генератора по измеренным значениям напряжения и тока, сравнивают полученное значение электромагнитной мощности генератора со значением электромагнитной мощности до приложения возмущения, определяют величину тормозного момента по разности значений измеренной электромагнитной мощности и электромагнитной мощности до приложения возмущения, длительность приложения тормозного момента определяют по изменению скорости вращения ротора генератора, для чего определяют скорость вращения ротора генератора после приложения возмущения и сравнивают ее со значением до приложения возмущения, отключают электромагнитный тормоз при достижении равенства текущей скорости вращения ротора и скорости ротора в режиме до возмущения и при равенстве измеряемой мощности и мощности до приложения возмущения.In an alternative embodiment, the task is solved by creating a way to improve the dynamic stability of the electric power system, containing many primary motors and synchronous alternators, power transformers, power lines, switching equipment and load, which consists in monitoring the rotational speed of the rotor of the synchronous alternator current, reduce the rotor speed of the synchronous generator after applying a disturbance to the system up to the rotational speed of the magnetic field of the stator, this method is characterized in that the rotor speed of the generator rotor is reduced by mechanical braking of the specified rotor of the generator, for which the electromagnetic brake is placed mechanically, connected coaxially with the generator shaft and the primary motor shaft, with the generator rotor and rotor the primary engine through the couplings, continuously measure the voltage at the terminals of the generator, compare the obtained value of the voltage at the terminals of the gene an actuator with a predetermined voltage value that is in the range from 65% to 95% of the nominal voltage value, in case the comparison value is lower than the preset value, a control signal is generated to activate the electromagnetic brake, while the generator stator current is additionally continuously measured, the electromagnetic voltage is determined generator power according to the measured values of voltage and current, compare the obtained value of the electromagnetic power of the generator with the value of electromagnetic power before disturbance , the magnitude of the braking torque is determined by the difference between the values of the measured electromagnetic power and the electromagnetic power before the disturbance is applied, the duration of the braking torque is determined by the change in the rotation speed of the generator rotor, for which the rotation speed of the generator rotor after the disturbance is determined and compared with the value before the disturbance is applied, turn off electromagnetic brake when the current rotor speed is equal to the rotor speed in the pre-disturbance mode, etc. equality of the measured power and the power to the disturbance application.

Полезно, чтобы при осуществлении механического соединения электромагнитный тормоз размещали в положении, выбранном из группы, состоящей из: со стороны генератора, со стороны первичного двигателя, между генератором и первичным двигателем.It is useful that when making a mechanical connection, the electromagnetic brake is placed in a position selected from the group consisting of: from the generator side, from the primary engine side, between the generator and the primary engine.

В альтернативном варианте выполнения поставленная задача решена путем создания способа улучшения динамической устойчивости электроэнергетической системы, содержащей множество первичных двигателей и синхронных генераторов переменного тока, силовых трансформаторов, линий электропередачи, коммутирующую аппаратуру и нагрузку, заключающегося в том, что осуществляют мониторинг скорости вращения ротора синхронного генератора переменного тока, снижают скорость вращения ротора синхронного генератора после приложения возмущения к системе до скорости вращения магнитного поля статора, указанный способ характеризуется тем, что уменьшение скорости вращения ротора генератора осуществляют путем механического торможения указанного ротора генератора, для чего осуществляют механическое соединение электромагнитного тормоза, размещенного соосно с валом генератора и валом первичного двигателя, с ротором генератора и ротором первичного двигателя посредством муфт, детектируют наличие отклонения скорости вращения ротора генератора как результат приложения возмущения к системе и определяют разность скоростей вращения между измеренной скоростью и скоростью вращения до приложения возмущения, сравнивают полученную разность с заданным значением, в случае, если величина сравнения выше заданного значения, формируют управляющий сигнал на включение электромагнитного тормоза, при этом непрерывно измеряют напряжение на зажимах генератора и ток статора генератора, по которым определяют электромагнитную мощность генератора, определяют величину тормозного момента по разности значений измеренной электромагнитной мощности и электромагнитной мощности до приложения возмущения, длительность приложения тормозного момента определяют по изменению скорости вращения ротора генератора, для чего определяют скорость вращения ротора генератора после приложения возмущения и сравнивают ее со значением до приложения возмущения, отключают электромагнитный тормоз при достижении равенства текущей скорости вращения ротора и скорости ротора в режиме до возмущения и при равенстве измеряемой мощности и мощности до приложения возмущения.In an alternative embodiment, the task is solved by creating a way to improve the dynamic stability of the electric power system, containing many primary motors and synchronous alternators, power transformers, power lines, switching equipment and load, which consists in monitoring the rotational speed of the rotor of the synchronous alternator current, reduce the rotor speed of the synchronous generator after applying a disturbance to the system up to the rotational speed of the magnetic field of the stator, this method is characterized in that the rotor speed of the generator rotor is reduced by mechanical braking of the specified rotor of the generator, for which the electromagnetic brake is placed mechanically, connected coaxially with the generator shaft and the primary motor shaft, with the generator rotor and rotor the primary engine by means of couplings, detect the presence of a deviation in the rotor speed of the generator rotor as a result of the application of disturbances to the system We then determine the difference in the rotational speeds between the measured speed and the rotational speed before applying a disturbance, compare the obtained difference with the set value, if the comparison value is higher than the set value, generate a control signal to activate the electromagnetic brake, while continuously measuring the voltage across the terminals of the generator and the stator current of the generator, which determine the electromagnetic power of the generator, determine the braking torque from the difference in the values of the measured electromagnetic power and electromagnetic power before the perturbation is applied, the duration of application of the braking torque is determined by the change in the rotation speed of the generator rotor, for which the rotor speed of the generator is determined after the perturbation is applied and compared with the value before the perturbation is applied, the electromagnetic brake is disabled when the current rotor speed is equal and rotor speed in the pre-disturbance mode and when the measured power and power are equal before the disturbance is applied.

Целесообразно, чтобы при осуществлении механического соединения электромагнитный тормоз размещали в положении, выбранном из группы, состоящей из: со стороны генератора, со стороны первичного двигателя, между генератором и первичным двигателем.It is advisable that when making a mechanical connection, the electromagnetic brake is placed in a position selected from the group consisting of: from the generator side, from the primary engine side, between the generator and the primary engine.

Поставленная задача решена также путем создания способа демпфирования электромеханических колебаний электроэнергетической системы, заключающегося в том, что осуществляют мониторинг скорости вращения ротора синхронного генератора переменного тока, напряжения и тока статора, непрерывно измеряют напряжение на зажимах генератора и ток статора генератора, по которым определяют электромагнитную мощность генератора, определяют производную от напряжения на зажимах генератора по времени, определяют производную от тока статора генератора по времени, определяют отклонение измеряемой скорости вращения ротора от скорости вращения в установившемся режиме, определяют производную от измеряемой скорости вращения ротора по времени, суммируют полученные сигналы производных напряжения, тока, отклонения скорости вращения ротора генератора и величины отклонения скорости вращения и получают управляющий электрический сигнал, который подают на преобразователь напряжения для демпфирования колебаний.The problem is also solved by creating a method of damping the electromechanical vibrations of the electric power system, which consists in monitoring the rotor speed of the synchronous alternator, voltage and stator current, continuously measuring the voltage at the terminals of the generator and the current of the generator stator, which determine the electromagnetic power of the generator , determine the time derivative of the voltage across the terminals of the generator, determine the derivative of the generator stator current in time, the deviation of the measured rotor speed from the rotational speed in steady state is determined, the derivative of the measured rotor speed in time is determined, the derived derivatives of voltage, current, the deviation of the rotor speed of the generator and the deviation of the rotational speed are summed, and a control electric signal is obtained, which is fed to a voltage converter for damping oscillations.

Поставленная задача решена также путем создания способа улучшения динамической устойчивости и демпфирования электромеханических колебаний электроэнергетической системы, содержащей множество первичных двигателей и синхронных генераторов переменного тока, силовых трансформаторов, линий электропередачи, коммутирующую аппаратуру и электрические нагрузки, заключающийся в том, что осуществляют мониторинг скорости вращения ротора синхронного генератора переменного тока, осуществляют снижение скорости вращения ротора синхронного генератора после приложения возмущения к системе до скорости вращения магнитного поля статора, согласно изобретению уменьшение скорости вращения ротора генератора осуществляют путем механического торможения указанного ротора генератора, для чего осуществляют механическое соединение электромагнитного тормоза, размещенного соосно с валом генератора и валом первичного двигателя, с ротором генератора и ротором первичного двигателя посредством муфт, непрерывно измеряют напряжение на зажимах генератора и ток статора генератора, по которым определяют электромагнитную мощность генератора, сравнивают полученное значение электромагнитной мощности генератора со значением электромагнитной мощности до приложения возмущения, в случае, если величина сравнения превышает заданное значение, формируют управляющий сигнал на включение электромагнитного тормоза, при этом величину тормозного момента определяют по разности измеренной электромагнитной мощности и значения электромагнитной мощности до приложения возмущения, и длительность приложения тормозного момента определяют по изменению скорости вращения ротора генератора, для чего определяют скорость вращения ротора генератора после приложения возмущения и сравнивают ее со значением до приложения возмущения, затем осуществляют демпфирование электромеханических колебаний электроэнергетической системы, для чего определяют производную от напряжения на зажимах генератора по времени, определяют производную от тока статора генератора по времени, определяют отклонение измеряемой частоты вращения ротора от частоты вращения в установившемся режиме, определяют производную от измеряемой частоты вращения ротора по времени, суммируют полученные сигналы производных напряжения, тока, отклонения скорости вращения ротора генератора и величины отклонения скорости вращения и получают управляющий электрический сигнал, который подают на преобразователь напряжения для демпфирования колебаний.The problem is also solved by creating a way to improve the dynamic stability and damping of the electromechanical vibrations of the electric power system, containing many primary motors and synchronous alternators, power transformers, power lines, switching equipment and electrical loads, which consists in monitoring the speed of rotation of the synchronous rotor alternator, reduce the rotational speed of the rotor of the synchronous gene after applying a disturbance to the system to the rotational speed of the stator magnetic field, according to the invention, the rotor speed of the generator rotor is reduced by mechanical braking of the specified rotor of the generator, for which the electromagnetic brake is placed coaxially with the generator shaft and the primary motor shaft, and the generator rotor and the rotor of the prime mover by means of couplings, continuously measure the voltage at the terminals of the generator and the current of the generator stator, which m determine the electromagnetic power of the generator, compare the obtained value of the electromagnetic power of the generator with the value of the electromagnetic power before disturbance is applied, if the comparison value exceeds a predetermined value, a control signal is generated to activate the electromagnetic brake, while the magnitude of the braking torque is determined by the difference in the measured electromagnetic power and values of electromagnetic power before the perturbation is applied, and the duration of application of the braking torque determines by changing the rotor speed of the generator rotor, for which the rotor speed of the generator is determined after the perturbation is applied and compared with the value before the perturbation is applied, then the electromechanical vibrations of the electric power system are damped, for which the time derivative of the voltage at the generator terminals is determined, the current derivative is determined the stator of the generator in time, determine the deviation of the measured rotor speed from the rotational speed in the steady state, determined yayut derivative of the measured rotor speed with respect to time, the received signals are summed derivatives voltage, current and deviation generator rotor speed and the magnitude of the rotation speed deviation is obtained and the control electrical signal which is fed to a voltage converter for damping vibrations.

Поставленная задача решена также путем создания системы улучшения динамической устойчивости и демпфирования электромеханических колебаний электроэнергетической системы, содержащей множество первичных двигателей и синхронных генераторов переменного тока, силовых трансформаторов, линий электропередачи, коммутирующую аппаратуру и электрические нагрузки, указанная система содержит датчик скорости вращения ротора генератора, средство снижения скорости вращения ротора генератора после приложения возмущения к системе до скорости вращения магнитного поля статора, выполненное в виде электромагнитного тормоза, содержащего тормозной диск, электромагнитную систему, образованную магнитопроводом и катушкой индуктивности, причем диск размещен в зазоре магнитопровода, согласно изобретению электромагнитный тормоз размещен соосно с валом генератора и валом первичного двигателя и механически связан с ротором генератора и ротором первичного двигателя посредством муфт, при этом система содержит блок управления, предназначенный для формирования сигналов управления электромагнитным тормозом и содержащий блок определения электромагнитной мощности генератора, блок сравнения значения электромагнитной мощности генератора после приложения возмущения со значением электромагнитной мощности до приложения возмущения, блок формирования управляющего сигнала на включение электромагнитного тормоза в случае, если величина сравнения превышает заданное значение, при этом система содержит также датчик напряжения на зажимах генератора и датчик тока статора генератора, подключенные к блоку управления, к которому также подключен датчик скорости вращения ротора генератора, преобразователь величины тормозного момента и длительности тормозного момента, входом подключенный к выходу блока управления, а выходом - к катушке электромагнитного тормоза, источник питания, электрически связанный с преобразователем.The problem was also solved by creating a system for improving the dynamic stability and damping of electromechanical vibrations of an electric power system, containing many primary motors and synchronous alternators, power transformers, power lines, switching equipment and electrical loads, this system contains a generator rotor speed sensor, a means of reducing generator rotor speed after application of disturbance to the system up to the stator magnetic field, made in the form of an electromagnetic brake containing a brake disk, an electromagnetic system formed by a magnetic circuit and an inductor, the disk is placed in the gap of the magnetic circuit, according to the invention, the electromagnetic brake is placed coaxially with the generator shaft and the shaft of the primary engine and is mechanically connected with the generator rotor and the rotor of the prime mover by means of couplings, wherein the system comprises a control unit for generating electric control signals an electromagnetic brake and comprising a unit for determining the electromagnetic power of the generator, a unit for comparing the value of the electromagnetic power of the generator after applying the perturbation to the value of the electromagnetic power before applying the perturbation, a unit for generating a control signal for activating the electromagnetic brake if the comparison value exceeds a predetermined value, the system also the voltage sensor at the generator terminals and the current sensor of the generator stator connected to the control unit, to which Also connected is a generator of the rotor speed of the generator rotor, a converter of the magnitude of the braking torque and the duration of the braking torque, the input connected to the output of the control unit, and the output to the coil of the electromagnetic brake, a power source electrically connected to the converter.

Предпочтительно, чтобы для механического соединения электромагнитный тормоз был размещен в положении, выбранном из группы, состоящей из: со стороны генератора, со стороны первичного двигателя, между генератором и первичным двигателем.Preferably, for the mechanical connection, the electromagnetic brake is placed in a position selected from the group consisting of: from the generator side, from the primary engine side, between the generator and the primary engine.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:The invention is further explained in the description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which:

Фиг.1 изображает схему устройства форсировки возбуждения генератора, согласно предшествующему уровню техники.Figure 1 depicts a diagram of a device for forcing the excitation of a generator according to the prior art.

Фиг.2 - схему устройства для компенсации реактивного сопротивления линии, согласно предшествующему уровню техники.Figure 2 - diagram of a device for compensating the reactance of a line, according to the prior art.

Фиг.3 - схему электрического торможения, согласно предшествующему уровню техники.Figure 3 - diagram of the electrical braking according to the prior art.

Фиг.4 - схему системы улучшения динамической устойчивости, в которой электромагнитный тормоз присоединен между первичным двигателем и генератором, согласно изобретению.4 is a diagram of a system for improving dynamic stability in which an electromagnetic brake is connected between a prime mover and a generator according to the invention.

Фиг.5 - схему системы управления электромагнитным тормозом, согласно изобретению.5 is a diagram of an electromagnetic brake control system according to the invention.

Фиг.6 - схему системы улучшения динамической устойчивости, в которой электромагнитный тормоз присоединен к генератору, согласно изобретению.6 is a diagram of a system for improving dynamic stability in which an electromagnetic brake is connected to a generator according to the invention.

Фиг.7 - схему системы улучшения динамической устойчивости, в которой электромагнитный тормоз присоединен к первичному двигателю, согласно изобретению.7 is a diagram of a system for improving dynamic stability in which an electromagnetic brake is connected to a prime mover according to the invention.

Фиг.8 - схему установки катушек индуктивности магнитной системы по окружности в аксиальном направлении к тормозному диску, согласно изобретению.Fig. 8 is a diagram showing the installation of inductance coils of a magnetic system circumferentially in an axial direction to a brake disk, according to the invention.

Фиг.9 - схему объединенной системы улучшения динамической устойчивости и демпфирования электромеханических колебаний, согласно изобретению.Fig.9 is a diagram of a combined system for improving dynamic stability and damping of electromechanical vibrations according to the invention.

Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретенияDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Система улучшения динамической устойчивости электроэнергетической системы, содержащей множество первичных двигателей и синхронных генераторов переменного тока, силовых трансформаторов, линий электропередачи, коммутирующую аппаратуру и нагрузку, содержит датчик 1 (фиг.4) скорости вращения ротора генератора и средство 2 снижения скорости вращения ротора генератора во время и после приложения возмущения к системе до скорости вращения магнитного поля статора. Средство 2 выполнено в виде электромагнитного тормоза 3, содержащего тормозной диск 4, электромагнитной системы, образованной магнитопроводом 5 и катушкой 6 индуктивности, причем тормозной диск 4 размещен в зазоре 7 магнитопровода 5.The system for improving the dynamic stability of an electric power system comprising a plurality of primary engines and synchronous alternators, power transformers, power lines, switching equipment and load, comprises a sensor 1 (Fig. 4) of a rotor speed of a generator and a means 2 for reducing the rotor speed of the generator during and after the perturbation is applied to the system up to the rotation speed of the stator magnetic field. The tool 2 is made in the form of an electromagnetic brake 3 containing a brake disk 4, an electromagnetic system formed by a magnetic circuit 5 and an inductor 6, and the brake disk 4 is placed in the gap 7 of the magnetic circuit 5.

Вал 8 электромагнитного тормоза 3 размещен соосно с валом 9 генератора 10 и валом 11 первичного двигателя 12 и механически связан с валом 9 генератора и валом 11 первичного двигателя посредством муфт 13, 14, соответственно.The shaft 8 of the electromagnetic brake 3 is placed coaxially with the shaft 9 of the generator 10 and the shaft 11 of the prime mover 12 and is mechanically connected to the shaft 9 of the generator and the shaft 11 of the prime mover via clutches 13, 14, respectively.

Система содержит также блок 15 управления, предназначенный для формирования сигналов управления электромагнитным тормозом 3. Блок 15 управления содержит блок 16 (фиг.5) определения электромагнитной мощности генератора, блок 17 запоминания значения электромагнитной мощности генератора до приложения возмущения, блок 18 сравнения значения электромагнитной мощности генератора после приложения возмущения со значением электромагнитной мощности до приложения возмущения и блок 19 формирования управляющего сигнала на включение электромагнитного тормоза в случае, если величина сравнения превышает заданное значение. При этом выход блока 16 подключен к входу блока 17 и первому входу блока 19, а ко второму входу блока 19 подключен выход блока 17. Указанный выход блока 17 подключен также к одному входу блока 18, к другому входу которого подключен выход блока 16.The system also contains a control unit 15 for generating control signals of the electromagnetic brake 3. The control unit 15 contains a generator unit 16 (Fig. 5) for determining the electromagnetic power of the generator, a unit 17 for storing the value of the electromagnetic power of the generator prior to application of the disturbance, and a unit 18 for comparing the value of the electromagnetic power of the generator after the application of the perturbation with the value of electromagnetic power to the application of the perturbation and the block 19 of the formation of the control signal to turn on the electromagnetic brake when the comparison value exceeds a predetermined value. The output of block 16 is connected to the input of block 17 and the first input of block 19, and the output of block 17 is connected to the second input of block 19. The specified output of block 17 is also connected to one input of block 18, the output of block 16 is connected to the other input of it.

Система содержит также датчик 20 (фиг.4) напряжения на зажимах генератора и преобразователь 21 (фиг.5) напряжения, датчик 22 (фиг.4) тока статора генератора и преобразователь 23 (фиг.5) тока статора генератора. Блоки 20 и 22 выходами подключены к входам блоков 21, 23, соответственно, блока 15 управления.The system also includes a voltage sensor 20 (Fig. 4) at the generator terminals and a voltage converter 21 (Fig. 5), a generator stator current sensor 22 (Fig. 4) and a generator stator current converter 23 (Fig. 5). Blocks 20 and 22 are connected by outputs to the inputs of blocks 21, 23, respectively, of control unit 15.

К входу 24 блока 15 подключен датчик 1 скорости вращения ротора генератора через преобразователь 25 скорости вращения. К входу 26 блока 18 подключен блок 27, который запоминает значение скорости вращения ротора генератора в режиме до приложения возмущения. Для этого к входу 28 блока 27 подключен выход блока 25, а к входу 29 блока 27 подключен выход блока 30 сравнения. В блоке 15 управления сформирован канал защиты тормозного диска 4 от перегрева, для этого к входу 31 блока 18 подключен датчик температуры тормозного диска (не показан) через преобразователь 32 температуры.To the input 24 of the block 15 is connected to the sensor 1 of the rotor speed of the rotor of the generator through the Converter 25 of the rotation speed. Block 27 is connected to the input 26 of block 18, which stores the value of the rotation speed of the generator rotor in the mode before disturbance is applied. To this end, the output of block 25 is connected to the input 28 of block 27, and the output of comparison unit 30 is connected to input 29 of block 27. In the control unit 15, a channel for protecting the brake disk 4 from overheating is formed, for this a temperature sensor of the brake disk (not shown) is connected to the input 31 of the block 18 through a temperature converter 32.

Блок 15 управления соединен с системным регулятором 33 (фиг.4), который является регулятором верхнего уровня, и логика его работы, а также структура определяются требованиями к ЭЭС.The control unit 15 is connected to the system controller 33 (Fig. 4), which is a top-level controller, and the logic of its operation, as well as the structure, are determined by the requirements for EPS.

Система содержит преобразователь 34 величины тормозного момента и длительности тормозного момента, входом подключенный к выходу 35 блока 15 управления, а выходом 36 - к катушке 6 электромагнитного тормоза 3.The system contains a converter 34 of the magnitude of the braking torque and the duration of the braking torque, the input connected to the output 35 of the control unit 15, and the output 36 to the coil 6 of the electromagnetic brake 3.

Система содержит также источник 37 (фиг.6) питания, подключенный к преобразователю 34.The system also contains a power source 37 (Fig.6) power connected to the Converter 34.

Для создания тормозного момента на валу генерирующего агрегата может быть использован электромагнитный тормоз 3, причем для механического соединения электромагнитный тормоз 3 может быть размещен в одном из трех положений: либо со стороны генератора (фиг.6), либо со стороны первичного двигателя (фиг.7), либо между генератором и первичным двигателем (фиг.4).To create a braking torque on the shaft of the generating unit, an electromagnetic brake 3 can be used, and for a mechanical connection, the electromagnetic brake 3 can be placed in one of three positions: either from the generator side (Fig. 6) or from the side of the prime mover (Fig. 7 ), or between the generator and the prime mover (Fig. 4).

Электромагнитный тормоз 3 содержит вал 8 (фиг.4), на котором размещен тормозной диск 4 из материала с большой удельной электрической проводимостью, и электромагнит, который создает магнитное поле в аксиальном направлении к диску. Электромагнитная система состоит из электромагнита (катушка с сердечником) (функции сердечника и магнитопровода совмещены) и тормозного диска.The electromagnetic brake 3 comprises a shaft 8 (FIG. 4), on which a brake disk 4 of a material with a high electrical conductivity is placed, and an electromagnet that creates a magnetic field in the axial direction to the disk. The electromagnetic system consists of an electromagnet (coil with core) (the core and magnetic core functions are combined) and a brake disc.

Другой вариант магнитной системы - это установка катушек индуктивности с сердечниками по окружности в аксиальном направлении к тормозному диску (фиг.8). Количество катушек четное, и их полюса при обходе по окружности чередуются. В обоих вариантах тормозной диск имеет каналы для охлаждения, т.е. имеет конструкцию для создания принудительной циркуляции охлаждающей среды.Another version of the magnetic system is the installation of inductors with cores around the circumference in the axial direction to the brake disk (Fig. 8). The number of coils is even, and their poles alternate when circumambulating. In both versions, the brake disc has channels for cooling, i.e. It is designed to create a forced circulation of the cooling medium.

Величина тока в обмотке электромагнита регулируется блоком 15 автоматического управления (фиг.7). Питание обмотки электромагнита осуществляется от источника 37 питания через преобразователь 34 величины тормозного момента и длительности тормозного момента. Указанный преобразователь 34 представляет собой управляемый преобразователь напряжения (тока). В качестве источника 37 питания выступает система собственных нужд или системы оперативного тока электростанции (переменного или постоянного тока). Параметры, по изменению которых регулируется ток, - это скорость вращения вала ГА, напряжение на зажимах генератора и ток генератора. Кроме того, на блок 15 приходят сигналы управления от системного регулятора 33, который является более высокой ступенью управления. Сигнал управления поступает от блока 15 на преобразователь 34, который в свою очередь непосредственно регулирует ток в обмотке электромагнита.The magnitude of the current in the winding of the electromagnet is controlled by the automatic control unit 15 (Fig. 7). The power of the electromagnet winding is provided from a power source 37 through a converter 34 of a braking torque value and a braking torque duration. The specified Converter 34 is a managed voltage (current) Converter. The source 37 of power is the auxiliary system of the system or the operational current of the power plant (AC or DC). The parameters by which the current is regulated are the rotational speed of the GA shaft, the voltage at the terminals of the generator and the current of the generator. In addition, block 15 receives control signals from the system controller 33, which is a higher control level. The control signal is supplied from block 15 to the converter 34, which in turn directly controls the current in the electromagnet winding.

На фиг.9 представлена схема объединенной системы улучшения динамической устойчивости и демпфирования электромеханических колебаний. Система содержит электромагнитный тормоз 3 и блок 15 управления. Датчик 38 температуры тормозного диска через преобразователь 32 температуры подключен к блоку 18 сравнения.Figure 9 presents a diagram of a joint system for improving dynamic stability and damping of electromechanical vibrations. The system comprises an electromagnetic brake 3 and a control unit 15. The sensor 38 of the temperature of the brake disc through the Converter 32 temperature is connected to the block 18 of the comparison.

Блок 15 управления дополнительно содержит блок 39 суммирования, к входу 40 которого подключен блок 41 дифференцирования по времени, к входу 42 подключен блок 43 создания отклонения, к входу 44 подключен блок 45 дифференцирования по времени, к входу 46 подключен блок 47 создания отклонения, к входу 48 подключен блок 49 дифференцирования по времени. При этом вход блока 41 подключен к выходу блока 21, вход блока 43 подключен к выходу блока 23, который подключен также к входу блока 45, вход блока 47 подключен к выходу блока 25, который подключен также к входу блока 49.The control unit 15 further comprises a summing unit 39, to the input 40 of which a time differentiation unit 41 is connected, a deviation creation unit 43 is connected to the input 42, a time differentiation unit 45 is connected to the input 44, a deviation creation unit 47 is connected to the input 46, to the input 48, a time differentiation unit 49 is connected. The input of block 41 is connected to the output of block 21, the input of block 43 is connected to the output of block 23, which is also connected to the input of block 45, the input of block 47 is connected to the output of block 25, which is also connected to the input of block 49.

Выход 50 блока 39 подключен к входу 51 блока 18.The output 50 of block 39 is connected to the input 51 of block 18.

На вход 52 блока 18 подается пороговое значение температуры диска.The input 52 of the block 18 is supplied with a threshold value of the temperature of the disk.

Кроме этого, ЭМТ может выполняться заодно с генератором 10. В этом случае ЭМТ может устанавливаться внутри корпуса генератора (не показано). Возможен вариант выполнения источника питания 37 в виде генератора постоянного или переменного тока, размещенного на валу 8 электромагнитного тормоза 3.In addition, EMT can be performed in conjunction with the generator 10. In this case, EMT can be installed inside the generator housing (not shown). A possible embodiment of the power source 37 in the form of a direct or alternating current generator located on the shaft 8 of the electromagnetic brake 3.

Работа системы осуществляется следующим образом.The system is as follows.

Электроэнергетическая система (ЭЭС) состоит из генерирующего, передающего и потребляющего электроэнергию (ЭЭ) оборудования. Генерирующее оборудование - это, в основном, синхронные турбо- и гидрогенераторы, передающее оборудование - это трансформаторы и линии электропередачи.The electric power system (EES) consists of generating, transmitting and consuming electricity (EE) equipment. Generating equipment is mainly synchronous turbo and hydro generators, transmission equipment is transformers and power lines.

Состояние ЭЭС на заданный момент или отрезок времени называется режимом. Режим определяется составом включенных элементов ЭЭС и их загрузкой. Значения напряжений, мощностей и токов элементов системы, а также частоты, определяющие процесс производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии, называются параметрами режима ЭЭС.The state of the EPS at a given moment or time interval is called a mode. The mode is determined by the composition of the included elements of the EPS and their loading. The values of voltages, capacities and currents of system elements, as well as frequencies that determine the process of production, transmission, distribution and consumption of electricity, are called the parameters of the EES mode.

В процессе работы ЭЭС возникают различного рода возмущения режима, вызываемые короткими замыканиями, разрывами в сети, коммутацией большой нагрузки, неправильной работой устройств релейной защиты и автоматики и т.д. Из-за небаланса механического и электромагнитного моментов на валу генерирующего агрегата возникают качания его ротора. Ротор генератора качается относительно магнитного поля статора, при этом изменяются параметры режима, в частности напряжения, что приводит к нестабильным режимам электропотребления и является причиной раскачивания других генерирующих агрегатов ЭЭС и узлов нагрузки. Качания бывают различной амплитуды и могут приводить к нарушению синхронной работы генератора и последующему асинхронному ходу, что является крайне нежелательным режимом энергосистемы. Кроме того, в современных автоматически регулируемых ЭЭС возникают низкочастотные межсистемные колебания.During the operation of the EPS, various kinds of disturbances of the mode arise, caused by short circuits, breaks in the network, switching of a large load, improper operation of relay protection and automation devices, etc. Due to the unbalance of the mechanical and electromagnetic moments, the oscillation of its rotor occurs on the shaft of the generating unit. The rotor of the generator oscillates relative to the magnetic field of the stator, while the parameters of the mode, in particular the voltage, change, which leads to unstable modes of power consumption and is the cause of the swinging of other generating units of EPS and load nodes. Swings are of various amplitudes and can lead to disruption of the synchronous operation of the generator and subsequent asynchronous operation, which is an extremely undesirable mode of the power system. In addition, in modern automatically controlled EPS, low-frequency intersystem oscillations occur.

Движение ротора ГА описывается уравнениемGA rotor motion is described by the equation

Figure 00000002
Figure 00000002

где ω - угловая скорость вращения ротора генератора (или ГА);

Figure 00000003
- угловая скорость вращения ротора генератора в установившемся режиме, как правило
Figure 00000004
Figure 00000005
- номинальная угловая скорость вращения генератора;
Figure 00000006
- крутящий момент первичного двигателя;
Figure 00000007
- электромагнитный момент генератора (момент первичного двигателя и генератора в уравнении фигурируют в относительных единицах и численно равны мощности первичного двигателя и электромагнитной мощности генератора, соответственно).where ω is the angular velocity of rotation of the rotor of the generator (or GA);
Figure 00000003
- the angular velocity of rotation of the rotor of the generator in steady state, as a rule
Figure 00000004
Figure 00000005
- nominal angular speed of rotation of the generator;
Figure 00000006
- torque of the prime mover;
Figure 00000007
- electromagnetic moment of the generator (the moment of the primary engine and the generator in the equation appear in relative units and are numerically equal to the power of the primary engine and the electromagnetic power of the generator, respectively).

При работе электростанции турбина создает ускоряющий момент

Figure 00000008
на валу, генератор - тормозящий
Figure 00000009
. В нормальном режиме выработки электроэнергии моменты, создаваемые первичным двигателем и генератором, равны по модулю и противоположны по направлению. Таким образом, в нормальном режиме скорость вала ГА не изменяется во времени
Figure 00000010
When the power plant operates, the turbine creates an accelerating moment
Figure 00000008
on the shaft, the generator is braking
Figure 00000009
. In the normal mode of power generation, the moments created by the primary engine and the generator are equal in magnitude and opposite in direction. Thus, in normal mode, the speed of the shaft GA does not change in time
Figure 00000010

Положение ротора генератора характеризуется углом

Figure 00000011
, который связан с угловой скоростьюThe position of the rotor of the generator is characterized by an angle
Figure 00000011
which is related to angular velocity

Figure 00000012
Figure 00000012

В установившемся режиме генератор работает с некоторым значением угла

Figure 00000013
, которому соответствует определенная выдаваемая мощность при рабочем напряжении на зажимах генератора. Вообще, можно говорить о сохранении динамической устойчивости, если после снятия возмущения ротор генератора, достигнув некоторого значения угла, меньшего 180°, возвращается к значению угла в доаварийном режиме, если не произошло изменения мощности первичного двигателя, конфигурации и режима работы сети ЭЭС, или же к другому значению, которое определяется условиями установившегося послеаварийного режима.In steady state, the generator operates with a certain angle
Figure 00000013
which corresponds to a specific power output at an operating voltage at the terminals of the generator. In general, one can talk about maintaining dynamic stability if, after removing the disturbance, the generator rotor, having reached a certain angle value less than 180 °, returns to the angle value in the pre-emergency mode, if there has not been a change in the primary engine power, configuration and operating mode of the EPS system, or to another value, which is determined by the conditions of the established post-emergency mode.

В случае приложения возмущения к ЭЭС изменяется

Figure 00000014
и возникает небаланс моментов на валу генератора, что приводит, как правило, к возникновению ускорения и изменению скорости вращения ротора генератора, и соответственно, качаниям. А в некоторых случаях возникает асинхронный ход генератора.In the case of application of a disturbance to the EPS,
Figure 00000014
and there is an imbalance of moments on the shaft of the generator, which leads, as a rule, to the occurrence of acceleration and a change in the speed of rotation of the rotor of the generator, and accordingly, to swings. And in some cases, an asynchronous generator stroke occurs.

Теперь, если к валу агрегата первичный двигатель-генератор присоединить электромагнитный тормоз, то появляется возможность независимо от параметров текущего режима ЭЭС влиять на баланс моментов на валу генерирующего агрегата. Поскольку ЭМТ создает только тормозящий момент, то использование устройства торможения требуется только при положительной разности скоростей

Figure 00000015
механического и электромагнитного моментов на валу генерирующего агрегата
Figure 00000016
Now, if an electromagnetic brake is connected to the shaft of the primary engine-generator unit, then it becomes possible, regardless of the parameters of the current EES mode, to influence the balance of moments on the shaft of the generating unit. Since EMT creates only braking torque, the use of a braking device is required only with a positive speed difference
Figure 00000015
mechanical and electromagnetic moments on the shaft of the generating unit
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000017

где

Figure 00000018
- момент, создаваемый ЭМТ.Where
Figure 00000018
- the moment created by EMT.

Таким образом, при соответствующих параметрах ЭМТ и управлении

Figure 00000019
можно добиться сохранения синхронной работы генератора при больших возмущениях, а также демпфирования электромеханических колебаний генерирующего агрегата и демпфирования межсистемных колебаний.Thus, with the appropriate parameters of EMT and control
Figure 00000019
it is possible to maintain synchronous operation of the generator with large disturbances, as well as damping the electromechanical vibrations of the generating unit and damping the intersystem vibrations.

При пропускании тока по обмотке электромагнита создается магнитное поле, которое замыкается через сердечник катушки, магнитопровод и тело вращающегося тормозного диска, в котором наводятся токи, взаимодействующие с магнитным полем электромагнита. В результате взаимодействия токов с магнитным полем возникает тормозной момент. Значение тормозного момента можно регулировать, изменяя величину тока в обмотках электромагнита магнитной системы ЭМТ.When current is passed through the winding of the electromagnet, a magnetic field is created that closes through the core of the coil, the magnetic circuit and the body of the rotating brake disc, in which currents interact with the magnetic field of the electromagnet. As a result of the interaction of currents with a magnetic field, a braking moment arises. The value of the braking torque can be adjusted by changing the current value in the windings of the electromagnet of the magnetic EMT system.

При приложении возмущения к системе вал генерирующего агрегата (ГА) начинает ускоряться. Сигнал скорости вращения ротора ГА с датчика 1 подается в блок 15 (фиг.7) и оценивается изменение скорости вращения ротора генератора ГА. При выполнении условий: ускорения вала ГА и падения напряжения на шинах генератора относительно напряжения предшествующего установившегося режима (или снижение электрической мощности генератора) в системе формируется сигнал на увеличение тока в обмотке ЭМТ и передается в управляемый преобразователь напряжения (тока), который увеличивает напряжение на обмотке электромагнита, и создается тормозящий момент. Как только скорость вращения вала становится равной скорости электромагнитного поля статора и измеряемая мощность генератора становится равной значению мощности до приложения возмущения, ЭМТ выключается (ток его обмоток доводится до нуля). Либо, как только скорость вращения вала генерирующего агрегата становится равной скорости вращения электромагнитного поля статора, и измеряемая электромагнитная мощность генератора становится равной механической мощности турбины, ЭМТ выключается. Далее начинаются синхронные качания и, при правильных настройках автоматических регуляторов, ГА переходит в установившийся режим работы.When disturbances are applied to the system, the shaft of the generating unit (GA) begins to accelerate. The rotor GA rotational speed signal from the sensor 1 is supplied to block 15 (Fig. 7) and the change in the rotor speed of the GA generator is estimated. When the following conditions are met: acceleration of the GA shaft and voltage drop on the generator tires relative to the voltage of the previous steady state (or decrease in the generator electric power), a signal is generated in the system to increase the current in the EMT winding and transmitted to the controlled voltage (current) converter, which increases the voltage on the winding electromagnet, and braking moment is created. As soon as the shaft rotation speed becomes equal to the speed of the stator electromagnetic field and the measured generator power becomes equal to the power value before the disturbance is applied, the EMT is turned off (the current of its windings is brought to zero). Or, as soon as the speed of rotation of the shaft of the generating unit becomes equal to the speed of rotation of the electromagnetic field of the stator, and the measured electromagnetic power of the generator becomes equal to the mechanical power of the turbine, EMT is turned off. Next, synchronous swings begin and, with the correct settings of the automatic regulators, the GA switches to the steady state operation mode.

Для демпфирования электромеханических колебаний электроэнергетической системы на блок 41 (фиг.9) дифференцирования по времени подается сигнал с выхода блока 21, на блок 43 создания отклонения подается сигнал с выхода блока 23, на блок 45 дифференцирования по времени подается сигнал с выхода блока 23, на блок 47 создания отклонения подается сигнал с выхода блока 25, на блок 49 дифференцирования по времени подается сигнал с выхода блока 25.For damping the electromechanical vibrations of the electric power system, a signal from the output of block 21 is sent to the time differentiation block 41 (Fig. 9), a signal from the output of the block 23 is sent to the deviation creating block 43, a signal from the output of the block 23 is sent to the time differentiation block 45, the deviation creating unit 47 receives a signal from the output of the block 25, a signal from the output of the block 25 is supplied to the time differentiation unit 49.

Так как ЭМТ создает момент только одного знака (тормозящий), но изменяемой величины, то для улучшения условий динамической устойчивости электрической системы он может включаться однократно или многократно в зависимости от конкретного режима ЭЭС. Так как величина тормозного момента регулируется в широких пределах, то с помощью ЭМТ возможно демпфировать синхронные качания генераторов.Since EMT creates a moment of only one sign (braking), but of a variable value, then to improve the conditions of the dynamic stability of the electric system, it can be switched on once or repeatedly, depending on the specific mode of EPS. Since the magnitude of the braking torque is regulated over a wide range, it is possible to damp the synchronous oscillations of the generators using EMT.

ЭМТ может применяться для аварийного снижения скорости при различных повреждениях генерирующего агрегата (падение давления масла в контуре смазки, разрушение первичного двигателя (турбины) или генератора).EMT can be used for emergency speed reduction in case of various damage to the generating unit (oil pressure drop in the lubrication circuit, destruction of the primary engine (turbine) or generator).

ЭМТ может применяться для демпфирования электромеханических колебаний синхронного компенсатора. В этом случае синхронный компенсатор и ЭМТ конструктивно объединяются в одном корпусе.EMT can be used to damp electromechanical vibrations of a synchronous compensator. In this case, the synchronous compensator and EMT are structurally combined in one housing.

Способ улучшения динамической устойчивости электроэнергетической системы осуществляют следующим образом.A method for improving the dynamic stability of an electric power system is as follows.

Уменьшают скорость вращения ротора генератора путем механического торможения указанного ротора генератора, для чего осуществляют механическое соединение электромагнитного тормоза, размещенного соосно с валом генератора и валом первичного двигателя, с ротором генератора и ротором первичного двигателя посредством муфт.The rotor speed of the generator rotor is reduced by mechanical braking of the specified generator rotor, for which purpose the electromagnetic brake is placed mechanically connected coaxially with the generator shaft and the primary engine shaft, with the generator rotor and the primary engine rotor by means of couplings.

Непрерывно измеряют напряжение UГ на зажимах генератора и ток IГ статора генератора, по которым определяют электромагнитную мощность генератора.Continuously measure the voltage U G at the terminals of the generator and the current I G of the generator stator, which determine the electromagnetic power of the generator.

Сравнивают полученное значение электромагнитной мощности генератора со значением электромагнитной мощности до приложения возмущения.The obtained value of the electromagnetic power of the generator is compared with the value of the electromagnetic power before the disturbance is applied.

В случае, если величина сравнения превышает заданное значение, формируют управляющий сигнал на включение электромагнитного тормоза, при этомIn case the comparison value exceeds a predetermined value, a control signal is generated to activate the electromagnetic brake, while

величину тормозного момента определяют по разности значений измеренной электромагнитной мощности и электромагнитной мощности до приложения возмущения, аthe magnitude of the braking torque is determined by the difference between the values of the measured electromagnetic power and electromagnetic power before the disturbance is applied, and

длительность приложения тормозного момента определяют по изменению скорости вращения ротора генератора, для чего определяют скорость вращения ротора генератора после приложения возмущения и сравнивают ее со значением до приложения возмущения.the duration of application of the braking torque is determined by the change in the rotation speed of the generator rotor, for which the rotation speed of the generator rotor is determined after the perturbation is applied and compared with the value before the perturbation is applied.

Отключают электромагнитный тормоз при достижении равенства текущей скорости вращения ротора и скорости ротора в режиме до возмущения и при равенстве измеряемой электромагнитной мощности генератора и мощности до приложения возмущения.The electromagnetic brake is switched off when the current rotor speed and the rotor speed are equal in the pre-disturbance mode and when the measured electromagnetic power of the generator and the power are equal before the disturbance is applied.

Либо отключают электромагнитный тормоз при достижении равенства текущей скорости вращения ротора генерирующего агрегата и его скорости до приложения возмущения и при равенстве измеряемой электромагнитной мощности генератора и механической мощности турбины.Or, they turn off the electromagnetic brake when the current rotor speed of the generating unit is equal to its speed before the disturbance is applied and if the measured electromagnetic power of the generator and the mechanical power of the turbine are equal.

При осуществлении механического соединения электромагнитный тормоз размещают либо со стороны генератора, либо со стороны первичного двигателя, либо между генератором и первичным двигателем.When making a mechanical connection, an electromagnetic brake is placed either on the side of the generator, or on the side of the prime mover, or between the generator and the prime mover.

Согласно второму варианту воплощения предложенного способа улучшения динамической устойчивости электроэнергетической системы:According to a second embodiment of the proposed method for improving the dynamic stability of an electric power system:

непрерывно измеряют напряжение на зажимах генератора,continuously measure the voltage at the terminals of the generator,

сравнивают полученное значение напряжения на зажимах генератора с заданным значением напряжения, которое находится в пределах от 65% до 95% от номинального значения напряжения,comparing the obtained voltage value at the terminals of the generator with a predetermined voltage value, which is in the range from 65% to 95% of the nominal voltage value,

в случае, если величина сравнения ниже заданного значения, формируют управляющий сигнал на включение электромагнитного тормоза, при этомin case the comparison value is below a predetermined value, a control signal is generated to activate the electromagnetic brake, while

дополнительно непрерывно измеряют ток статора генератора,additionally continuously measure the stator current of the generator,

определяют электромагнитную мощность генератора по измеренным значениям напряжения и тока,determine the electromagnetic power of the generator from the measured values of voltage and current,

сравнивают полученное значение электромагнитной мощности генератора со значением электромагнитной мощности до приложения возмущения,comparing the obtained value of the electromagnetic power of the generator with the value of the electromagnetic power before the disturbance is applied,

определяют величину тормозного момента по разности значений измеренной электромагнитной мощности и электромагнитной мощности до приложения возмущения.determine the magnitude of the braking torque from the difference between the values of the measured electromagnetic power and electromagnetic power before the disturbance is applied.

При этом длительность приложения тормозного момента определяют по изменению скорости вращения ротора генератора, для чего определяют скорость вращения ротора генератора после приложения возмущения и сравнивают ее со значением до приложения возмущения,In this case, the duration of application of the braking torque is determined by the change in the rotation speed of the generator rotor, for which the rotation speed of the generator rotor is determined after the perturbation is applied and compared with the value before the perturbation is applied,

отключают электромагнитный тормоз при достижении равенства текущей скорости вращения ротора и скорости ротора в режиме до возмущения и при равенстве измеряемой мощности и мощности до приложения возмущения.they release the electromagnetic brake when the current rotor speed and the rotor speed are equal in the pre-disturbance mode and when the measured power and the power are equal before the disturbance is applied.

Либо отключают электромагнитный тормоз при достижении равенства текущей скорости вращения ротора генерирующего агрегата и его скорости до приложения возмущения и при равенстве измеряемой электромагнитной мощности генератора и механической мощности турбины.Or, they turn off the electromagnetic brake when the current rotor speed of the generating unit is equal to its speed before the disturbance is applied and if the measured electromagnetic power of the generator and the mechanical power of the turbine are equal.

Согласно третьему варианту воплощения предложенного способа улучшения динамической устойчивости электроэнергетической системы:According to a third embodiment of the proposed method for improving the dynamic stability of an electric power system:

детектируют наличие отклонения скорости вращения ротора генератора как результат приложения возмущения к системе и определяют разность скоростей вращения между измеренной скоростью и скоростью вращения до приложения возмущения,detect the presence of a deviation in the rotor speed of the generator rotor as a result of the application of the disturbance to the system and determine the difference in the rotation speeds between the measured speed and the rotation speed before applying the disturbance,

сравнивают полученную разность с заданным значением.compare the resulting difference with a given value.

В случае, если величина сравнения выше заданного значения, формируют управляющий сигнал на включение электромагнитного тормоза, при этомIn case the comparison value is higher than the set value, a control signal is generated to activate the electromagnetic brake, while

непрерывно измеряют напряжение на зажимах генератора и ток статора генератора, по которым определяют электромагнитную мощность генератора,continuously measure the voltage at the terminals of the generator and the current of the stator of the generator, which determine the electromagnetic power of the generator,

определяют величину тормозного момента по разности значений измеренной электромагнитной мощности и электромагнитной мощности до приложения возмущения.determine the magnitude of the braking torque from the difference between the values of the measured electromagnetic power and electromagnetic power before the disturbance is applied.

Длительность приложения тормозного момента определяют по изменению скорости вращения ротора генератора, для чего определяют скорость вращения ротора генератора после приложения возмущения и сравнивают ее со значением до приложения возмущения,The duration of application of the braking torque is determined by the change in the rotation speed of the generator rotor, for which the rotation speed of the generator rotor is determined after the perturbation is applied and compared with the value before the perturbation is applied,

отключают электромагнитный тормоз при достижении равенства текущей скорости вращения ротора и скорости ротора в режиме до возмущения и при равенстве измеряемой мощности и мощности до приложения возмущения.they release the electromagnetic brake when the current rotor speed and the rotor speed are equal in the pre-disturbance mode and when the measured power and the power are equal before the disturbance is applied.

Согласно изобретению дополнительно к указанным трем вариантам реализации заявленного способа возможно осуществить демпфирование электромеханических колебаний электроэнергетической системы.According to the invention, in addition to the three options for implementing the inventive method, it is possible to damp the electromechanical vibrations of the electric power system.

Осуществляют мониторинг скорости вращения ротора синхронного генератора переменного тока, напряжения и тока статора,Monitor the rotor speed of the synchronous alternator, voltage and stator current,

непрерывно измеряют напряжение на зажимах генератора и ток статора генератора, по которым определяют электромагнитную мощность генератора,continuously measure the voltage at the terminals of the generator and the current of the stator of the generator, which determine the electromagnetic power of the generator,

определяют производную от напряжения на зажимах генератора по времени,determine the derivative of the voltage at the terminals of the generator in time,

определяют производную от тока статора генератора по времени,determine the time derivative of the generator stator current,

определяют отклонение измеряемой скорости вращения ротора от скорости вращения в установившемся режиме,determine the deviation of the measured rotor speed from the speed of rotation in steady state,

определяют производную от измеряемой скорости вращения ротора по времени.determine the derivative of the measured rotor speed over time.

Затем суммируют полученные сигналы производных напряжения, тока, отклонения скорости вращения ротора генератора и величины отклонения скорости вращения и получают управляющий электрический сигнал, который подают на преобразователь напряжения для демпфирования электромеханических колебаний.Then, the obtained signals of the derivatives of voltage, current, deviation of the rotor speed of the generator rotor and the magnitude of the deviation of the rotational speed are summarized, and a control electric signal is obtained, which is supplied to the voltage converter to damp electromechanical vibrations.

Технический эффект заявленного изобретения заключается в непосредственном влиянии на баланс крутящих моментов на валу генерирующего агрегата. Устройство ЭМТ обладает малой постоянной времени, что позволяет регулировать баланс моментов практически безынерционно.The technical effect of the claimed invention is a direct effect on the balance of torques on the shaft of the generating unit. The EMT device has a small time constant, which allows you to adjust the balance of moments almost inertialess.

Преимуществами применения устройства электромагнитного тормоза для улучшения динамической устойчивости ЭЭС по сравнению с перечисленными выше способами и устройствами являются:The advantages of using an electromagnetic brake device to improve the dynamic stability of EPSs compared to the above methods and devices are:

практически безынерцинное регулирование баланса моментов на валу генерирующего агрегата;almost zero-energy regulation of the balance of moments on the shaft of the generating unit;

эффективность применения этого устройства не зависит от уровня напряжений, состояния и режима сети ЭЭС;the effectiveness of the use of this device does not depend on the voltage level, state and mode of the EPS network;

управление длительностью и величиной тормозящего момента;control the duration and magnitude of the braking torque;

возможность быстрого снижения скорости и остановки в случае аварийной ситуации на ГА;the ability to quickly reduce speed and stop in case of emergency on the GA;

демпфирование электромеханических колебаний ротора генератора осуществляется непосредственно путем управления балансом мощности на валу ГА, и процесс демпфирования не влияет на электрический режим ЭЭС.damping of the electromechanical vibrations of the generator rotor is carried out directly by controlling the power balance on the GA shaft, and the damping process does not affect the electric mode of the EPS.

Claims (11)

1. Способ улучшения динамической устойчивости электроэнергетической системы, содержащей множество первичных двигателей и синхронных генераторов переменного тока, силовых трансформаторов, линий электропередачи, коммутирующую аппаратуру и нагрузку, заключающийся в том, что осуществляют мониторинг скорости вращения ротора синхронного генератора переменного тока, снижают скорость вращения ротора синхронного генератора после приложения возмущения к системе до скорости вращения магнитного поля статора, отличающийся тем, что уменьшение скорости вращения ротора генератора осуществляют путем механического торможения указанного ротора генератора, для чего осуществляют механическое соединение электромагнитного тормоза, размещенного соосно с валом генератора и валом первичного двигателя, с ротором генератора и ротором первичного двигателя посредством муфт, непрерывно измеряют напряжение на зажимах генератора и ток статора генератора, по которым определяют электромагнитную мощность генератора, сравнивают полученное значение электромагнитной мощности генератора со значением электромагнитной мощности до приложения возмущения, в случае если величина сравнения превышает заданное значение, формируют управляющий сигнал на включение электромагнитного тормоза, при этом величину тормозного момента определяют по разности значений измеренной электромагнитной мощности и электромагнитной мощности до приложения возмущения, и длительность приложения тормозного момента определяют по изменению скорости вращения ротора генератора, для чего определяют скорость вращения ротора генератора после приложения возмущения и сравнивают ее со значением до приложения возмущения, отключают электромагнитный тормоз при достижении равенства текущей скорости вращения ротора и скорости ротора в режиме до возмущения и при равенстве измеряемой электромагнитной мощности генератора и мощности генератора до приложения возмущения.1. A method of improving the dynamic stability of an electric power system containing a variety of primary motors and synchronous alternators, power transformers, power lines, switching equipment and load, which consists in monitoring the rotational speed of the rotor of the synchronous alternator, reduce the rotational speed of the synchronous rotor generator after applying a disturbance to the system to the rotation speed of the stator magnetic field, characterized in that the decrease the rotor speed of the generator rotor is carried out by mechanical braking of the specified rotor of the generator, for which a mechanical connection of the electromagnetic brake, placed coaxially with the shaft of the generator and the shaft of the primary engine, is carried out with the rotor of the generator and the rotor of the primary engine by means of couplings, continuously measure the voltage at the terminals of the generator and the current of the generator stator which determine the electromagnetic power of the generator, compare the obtained value of the electromagnetic power of the generator with the electromagnetic power value before the perturbation is applied, if the comparison value exceeds a predetermined value, a control signal is generated to activate the electromagnetic brake, and the braking torque is determined by the difference between the measured electromagnetic power and electromagnetic power before the perturbation is applied, and the duration of the application of the braking torque is determined by the change in the rotor speed of the generator rotor, for which they determine the speed of rotation of the rotor of the generator after application ozmuscheniya and compared with the value before the perturbation application, the electromagnetic brake is switched off on reaching equal current rotor speed and rotor speed to the perturbations in mode and at equal measured electromagnetic power generator and power generator to the disturbance application. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при осуществлении механического соединения электромагнитный тормоз размещают в одном из трех положений: либо со стороны генератора, либо со стороны первичного двигателя, либо между генератором и первичным двигателем.2. The method according to claim 1, characterized in that when the mechanical connection is made, the electromagnetic brake is placed in one of three positions: either from the generator side, or from the primary engine, or between the generator and the primary engine. 3. Способ улучшения динамической устойчивости электроэнергетической системы, содержащей множество первичных двигателей и синхронных генераторов переменного тока, силовых трансформаторов, линий электропередачи, коммутирующую аппаратуру и нагрузку, заключающийся в том, что осуществляют мониторинг скорости вращения ротора синхронного генератора переменного тока, снижают скорость вращения ротора синхронного генератора после приложения возмущения к системе до скорости вращения магнитного поля статора, отличающийся тем, что уменьшение скорости вращения ротора генератора осуществляют путем механического торможения указанного ротора генератора, для чего осуществляют механическое соединение электромагнитного тормоза, размещенного соосно с валом генератора и валом первичного двигателя, с ротором генератора и ротором первичного двигателя посредством муфт, непрерывно измеряют напряжение на зажимах генератора, сравнивают полученное значение напряжения на зажимах генератора с заданным значением напряжения, которое находится в пределах от 65 до 95% от номинального значения напряжения, в случае, если величина сравнения ниже заданного значения, формируют управляющий сигнал на включение электромагнитного тормоза, при этом дополнительно непрерывно измеряют ток статора генератора, определяют электромагнитную мощность генератора по измеренным значениям напряжения и тока, сравнивают полученное значение электромагнитной мощности генератора со значением электромагнитной мощности до приложения возмущения, определяют величину тормозного момента по разности значений измеренной электромагнитной мощности и электромагнитной мощности до приложения возмущения, длительность приложения тормозного момента определяют по изменению скорости вращения ротора генератора, для чего определяют скорость вращения ротора генератора после приложения возмущения и сравнивают ее со значением до приложения возмущения, отключают электромагнитный тормоз при достижении равенства текущей скорости вращения ротора и скорости ротора в режиме до возмущения и при равенстве измеряемой электромагнитной мощности генератора и мощности генератора до приложения возмущения.3. A method for improving the dynamic stability of an electric power system comprising a plurality of primary engines and synchronous alternators, power transformers, power lines, switching equipment and load, which consists in monitoring the rotational speed of the rotor of the synchronous alternator, and reduce the rotational speed of the synchronous rotor generator after applying a disturbance to the system to the rotation speed of the stator magnetic field, characterized in that the decrease the rotor speed of the generator rotor is carried out by mechanical braking of the specified generator rotor, for which the electromagnetic brake is placed coaxially with the generator shaft and the primary engine shaft, with the generator rotor and the primary engine rotor by means of couplings, the voltage across the generator terminals is continuously measured, and the obtained value is compared voltage at the terminals of the generator with a given voltage value, which is in the range from 65 to 95% of the nominal value voltage, in case the comparison value is lower than the set value, a control signal is generated to activate the electromagnetic brake, while the generator stator current is additionally continuously measured, the generator electromagnetic power is determined from the measured voltage and current values, the obtained value of the generator electromagnetic power is compared with the electromagnetic value power before the perturbation is applied, the braking torque is determined from the difference in the values of the measured electromagnetic power and electromagnetic power before the perturbation is applied, the duration of application of the braking torque is determined by the change in the rotation speed of the generator rotor, for which the rotor speed of the generator is determined after the perturbation is applied and compared with the value before the perturbation is applied, the electromagnetic brake is turned off when the current rotor speed and rotor speed are equal in the pre-disturbance mode and when the measured electromagnetic power of the generator and the generator power are equal before the application scheniya. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что при осуществлении механического соединения электромагнитный тормоз размещают в одном из трех положений: либо со стороны генератора, либо со стороны первичного двигателя, либо между генератором и первичным двигателем.4. The method according to claim 3, characterized in that when the mechanical connection is made, the electromagnetic brake is placed in one of three positions: either from the side of the generator, or from the side of the primary engine, or between the generator and the primary engine. 5. Способ улучшения динамической устойчивости электроэнергетической системы, содержащей множество первичных двигателей и синхронных генераторов переменного тока, силовых трансформаторов, линий электропередачи, коммутирующую аппаратуру и нагрузку, заключающийся в том, что осуществляют мониторинг скорости вращения ротора синхронного генератора переменного тока, снижают скорость вращения ротора синхронного генератора после приложения возмущения к системе до скорости вращения магнитного поля статора, отличающийся тем, что уменьшение скорости вращения ротора генератора осуществляют путем механического торможения указанного ротора генератора, для чего осуществляют механическое соединение электромагнитного тормоза, размещенного соосно с валом генератора и валом первичного двигателя, с ротором генератора и ротором первичного двигателя посредством муфт, детектируют наличие отклонения скорости вращения ротора генератора как результат приложения возмущения к системе и определяют разность скоростей вращения между измеренной скоростью и скоростью вращения до приложения возмущения, сравнивают полученную разность с заданным значением, в случае, если величина сравнения выше заданного значения, формируют управляющий сигнал на включение электромагнитного тормоза, при этом непрерывно измеряют напряжение на зажимах генератора и ток статора генератора, по которым определяют электромагнитную мощность генератора, определяют величину тормозного момента по разности значений измеренной электромагнитной мощности и электромагнитной мощности до приложения возмущения, длительность приложения тормозного момента определяют по изменению скорости вращения ротора генератора, для чего определяют скорость вращения ротора генератора после приложения возмущения и сравнивают ее со значением до приложения возмущения, отключают электромагнитный тормоз при достижении равенства текущей скорости вращения ротора и скорости ротора в режиме до возмущения и при равенстве измеряемой электромагнитной мощности генератора и мощности генератора до приложения возмущения.5. A method for improving the dynamic stability of an electric power system comprising a plurality of primary motors and synchronous alternators, power transformers, power lines, switching equipment and load, which consists in monitoring the rotational speed of a rotor of a synchronous alternator, reducing the rotational speed of a synchronous rotor generator after applying a disturbance to the system to the rotation speed of the stator magnetic field, characterized in that the decrease the rotor speed of the generator rotor is carried out by mechanical braking of the specified rotor of the generator, for which a mechanical coupling of the electromagnetic brake placed coaxially with the shaft of the generator and the shaft of the primary engine, with the rotor of the generator and the rotor of the primary engine by means of couplings is carried out, the presence of a deviation of the rotation speed of the generator rotor is detected as a result of application disturbances to the system and determine the difference in rotational speeds between the measured speed and the rotational speed before Perturbations, compare the resulting difference with a given value, in case the comparison value is higher than a given value, a control signal is generated to activate the electromagnetic brake, while the voltage across the generator terminals and the generator stator current are continuously measured, which determine the electromagnetic power of the generator, determine the value the braking torque according to the difference between the values of the measured electromagnetic power and the electromagnetic power before the disturbance is applied, the duration of application of the brake m The moment is determined by the change in the rotor speed of the generator, for which the rotor speed of the generator is determined after the disturbance is applied and compared with the value before the disturbance is applied, the electromagnetic brake is switched off when the current rotor speed and the rotor speed are equal in the pre-disturbance mode and when the measured electromagnetic generator power and generator power before disturbance is applied. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что при осуществлении механического соединения электромагнитный тормоз размещают в одном из трех положений: либо со стороны генератора, либо со стороны первичного двигателя, либо между генератором и первичным двигателем.6. The method according to claim 5, characterized in that when the mechanical connection is made, the electromagnetic brake is placed in one of three positions: either from the side of the generator, or from the side of the primary engine, or between the generator and the primary engine. 7. Способ улучшения динамической устойчивости электроэнергетической системы, содержащей множество первичных двигателей и синхронных генераторов переменного тока, силовых трансформаторов, линий электропередачи, коммутирующую аппаратуру и нагрузку, заключающийся в том, что осуществляют мониторинг скорости вращения ротора синхронного генератора переменного тока, снижают скорость вращения ротора синхронного генератора после приложения возмущения к системе до скорости вращения магнитного поля статора, отличающийся тем, что уменьшение скорости вращения ротора генератора осуществляют путем механического торможения указанного ротора генератора, для чего осуществляют механическое соединение электромагнитного тормоза, размещенного соосно с валом генератора и валом первичного двигателя, с ротором генератора и ротором первичного двигателя посредством муфт, непрерывно измеряют напряжение на зажимах генератора и ток статора генератора, по которым определяют электромагнитную мощность генератора, сравнивают полученное значение электромагнитной мощности генератора со значением электромагнитной мощности до приложения возмущения, в случае, если величина сравнения превышает заданное значение, формируют управляющий сигнал на включение электромагнитного тормоза, при этом величину тормозного момента определяют по разности значений измеренной электромагнитной мощности и электромагнитной мощности до приложения возмущения, и длительность приложения тормозного момента определяют по изменению скорости вращения ротора генератора, для чего определяют скорость вращения ротора генератора после приложения возмущения и сравнивают ее со значением до приложения возмущения, отключают электромагнитный тормоз при достижении равенства текущей скорости вращения ротора генерирующего агрегата и его скорости до приложения возмущения и при равенстве измеряемой электромагнитной мощности генератора и механической мощности турбины.7. A method for improving the dynamic stability of an electric power system containing a plurality of primary motors and synchronous alternators, power transformers, power lines, switching equipment and load, which consists in monitoring the rotational speed of a rotor of a synchronous alternator, reducing the rotational speed of a synchronous rotor generator after applying a disturbance to the system to the rotation speed of the stator magnetic field, characterized in that the decrease the rotor speed of the generator rotor is carried out by mechanical braking of the specified rotor of the generator, for which a mechanical connection of the electromagnetic brake, placed coaxially with the shaft of the generator and the shaft of the primary engine, is carried out with the rotor of the generator and the rotor of the primary engine by means of couplings, continuously measure the voltage at the terminals of the generator and the current of the generator stator which determine the electromagnetic power of the generator, compare the obtained value of the electromagnetic power of the generator with the electromagnetic power value before the perturbation is applied, if the comparison value exceeds a predetermined value, a control signal is generated to activate the electromagnetic brake, and the braking torque is determined by the difference between the measured electromagnetic power and electromagnetic power before the perturbation is applied, and the duration of the application of the braking torque is determined by changing the speed of rotation of the rotor of the generator, for which determine the speed of rotation of the rotor of the generator after application perturbations and compare it with the value before the perturbation is applied, the electromagnetic brake is disabled when the current rotor speed of the generating unit is equal to its speed before the perturbation is applied and when the measured electromagnetic power of the generator and the mechanical power of the turbine are equal. 8. Способ демпфирования электромеханических колебаний электроэнергетической системы, заключающийся в том, что осуществляют мониторинг скорости вращения ротора синхронного генератора переменного тока, напряжения и тока статора, непрерывно измеряют напряжение на зажимах генератора и ток статора генератора, по которым определяют электромагнитную мощность генератора, определяют производную от напряжения на зажимах генератора по времени, определяют производную от тока статора генератора по времени, определяют отклонение измеряемой скорости вращения ротора от скорости вращения в установившемся режиме, определяют производную от измеряемой скорости вращения ротора по времени, суммируют полученные сигналы производных напряжения, тока, отклонения скорости вращения ротора генератора и величины отклонения скорости вращения и получают управляющий электрический сигнал, который подают на преобразователь напряжения для демпфирования электромеханических колебаний.8. The method of damping electromechanical vibrations of the electric power system, which consists in monitoring the rotor speed of the synchronous alternator, voltage and stator current, continuously measuring the voltage at the terminals of the generator and the current of the generator stator, which determine the electromagnetic power of the generator, and determine the derivative of voltage at the terminals of the generator in time, determine the derivative of the current of the stator of the generator in time, determine the deviation of the measured speed the rotor rotation growth versus the rotation speed in the steady state, the derivative of the measured rotor rotation speed with respect to time is determined, the obtained derivatives of voltage, current, deviation of the rotor speed of the generator and the deviation of the rotational speed are summed up and a control electric signal is received, which is fed to the voltage converter for damping of electromechanical vibrations. 9. Способ улучшения динамической устойчивости и демпфирования электромеханических колебаний электроэнергетической системы, содержащей множество первичных двигателей и синхронных генераторов переменного тока, силовых трансформаторов, линий электропередачи, коммутирующую аппаратуру и электрические нагрузки, заключающийся в том, что осуществляют мониторинг скорости вращения ротора синхронного генератора переменного тока, осуществляют снижение скорости вращения ротора синхронного генератора после приложения возмущения к системе до скорости вращения магнитного поля статора, отличающийся тем, что уменьшение скорости вращения ротора генератора осуществляют путем механического торможения указанного ротора генератора, для чего осуществляют механическое соединение электромагнитного тормоза, размещенного соосно с валом генератора и валом первичного двигателя, с ротором генератора и ротором первичного двигателя посредством муфт, непрерывно измеряют напряжение на зажимах генератора и ток статора генератора, по которым определяют электромагнитную мощность генератора, сравнивают полученное значение электромагнитной мощности генератора со значением электромагнитной мощности до приложения возмущения, в случае, если величина сравнения превышает заданное значение, формируют управляющий сигнал на включение электромагнитного тормоза, при этом величину тормозного момента определяют по разности измеренной электромагнитной мощности и значения электромагнитной мощности до приложения возмущения, и длительность приложения тормозного момента определяют по изменению скорости вращения ротора генератора, для чего определяют скорость вращения ротора генератора после приложения возмущения и сравнивают ее со значением до приложения возмущения, затем осуществляют демпфирование электромеханических колебаний электроэнергетической системы, для чего определяют производную напряжения на зажимах генератора, определяют производную тока статора генератора, определяют отклонение измеряемой частоты вращения ротора от частоты вращения в установившемся режиме, определяют производную от измеряемой частоты вращения ротора по времени, суммируют полученные сигналы производных напряжения, тока, отклонения скорости вращения ротора генератора и величины отклонения скорости вращения и получают управляющий электрический сигнал, который подают на преобразователь напряжения для демпфирования электромеханических колебаний.9. A method for improving the dynamic stability and damping of electromechanical vibrations of an electric power system comprising a plurality of primary motors and synchronous alternating current generators, power transformers, power lines, switching equipment and electrical loads, the method comprising monitoring the rotational speed of a rotor of a synchronous alternating current generator, reduce the rotational speed of the rotor of the synchronous generator after applying a disturbance to the system d rotation speed of the stator magnetic field, characterized in that the rotation speed of the rotor of the generator is reduced by mechanical braking of the specified rotor of the generator, for which a mechanical connection is made of the electromagnetic brake, placed coaxially with the shaft of the generator and the shaft of the primary engine, with the rotor of the generator and the rotor of the primary engine by means of couplings continuously measure the voltage at the terminals of the generator and the current of the stator of the generator, which determine the electromagnetic power of the generator RA, compare the obtained value of the electromagnetic power of the generator with the value of electromagnetic power before the disturbance is applied, if the comparison value exceeds a predetermined value, a control signal is generated to activate the electromagnetic brake, and the magnitude of the braking torque is determined by the difference between the measured electromagnetic power and the value of electromagnetic power up to disturbance applications, and the duration of application of the braking torque is determined by the change in the rotor speed of the generator a, for which the rotation speed of the generator rotor is determined after the perturbation is applied and compared with the value before the perturbation is applied, then the electromechanical vibrations of the electric power system are damped, for which the derivative of voltage at the generator terminals is determined, the derivative of the generator stator current is determined, the deviation of the measured rotor speed is determined derivative of the rotational speed in the steady state, determine the derivative of the measured rotor speed in time, total the received signals are derived voltage, current and deviation generator rotor speed and the magnitude of the rotation speed deviation is obtained and the control electrical signal which is fed to a voltage converter for damping electromechanical oscillations. 10. Система улучшения динамической устойчивости и демпфирования электромеханических колебаний электроэнергетической системы, содержащей множество первичных двигателей и синхронных генераторов переменного тока, силовых трансформаторов, линий электропередачи, коммутирующую аппаратуру и электрические нагрузки, содержащая датчик скорости вращения ротора генератора, средство снижения скорости вращения ротора генератора после приложения возмущения к системе до скорости вращения магнитного поля статора, выполненное в виде электромагнитного тормоза, содержащего тормозной диск, электромагнитную систему, образованную магнитопроводом и катушкой индуктивности, причем диск размещен в зазоре магнитопровода, отличающаяся тем, что электромагнитный тормоз размещен соосно с валом генератора и валом первичного двигателя и механически связан с ротором генератора и ротором первичного двигателя посредством муфт, при этом система содержит блок управления, предназначенный для формирования сигналов управления электромагнитным тормозом и содержащий блок определения электромагнитной мощности генератора, блок сравнения значения электромагнитной мощности генератора после приложения возмещения со значением электромагнитной мощности до приложения возмущения, блок формирования управляющего сигнала на включение электромагнитного тормоза в случае, если величина сравнения превышает заданное значение, при этом система содержит также датчик напряжения на зажимах генератора и датчик тока статора генератора, подключенные к блоку управления, к которому также подключен датчик скорости вращения ротора генератора, преобразователь величины тормозного момента и длительности тормозного момента, входом подключенный к выходу блока управления, а выходом к катушкам электромагнитного тормоза, источник питания, электрически связанный с преобразователем.10. A system for improving the dynamic stability and damping of electromechanical vibrations of an electric power system containing a plurality of primary motors and synchronous alternators, power transformers, power lines, switching equipment and electrical loads, comprising a generator rotor speed sensor, a means for reducing the generator rotor speed after application disturbances to the system up to the rotation speed of the stator magnetic field, made in the form of an electromagnet a brake comprising a brake disk, an electromagnetic system formed by a magnetic circuit and an inductor, the disk being placed in the gap of the magnetic circuit, characterized in that the electromagnetic brake is placed coaxially with the generator shaft and the primary motor shaft and is mechanically connected to the generator rotor and the primary motor rotor by means of clutches wherein the system comprises a control unit for generating electromagnetic brake control signals and comprising an electromagnetic detection unit total generator power, a unit for comparing the generator’s electromagnetic power after applying compensation to the electromagnetic power before the disturbance is applied, a control signal generating unit for applying the electromagnetic brake if the comparison value exceeds a predetermined value, while the system also contains a voltage sensor at the generator terminals and a generator stator current sensor connected to a control unit to which a generator rotor speed sensor is also connected, pre the creator of the magnitude of the braking torque and the duration of the braking torque, the input connected to the output of the control unit, and the output to the coils of the electromagnetic brake, a power source electrically connected to the Converter. 11. Система по п.10, отличающаяся тем, что для механического соединения электромагнитный тормоз размещен в одном из трех положений: либо со стороны генератора, либо со стороны первичного двигателя, либо между генератором и первичным двигателем.11. The system of claim 10, characterized in that for the mechanical connection of the electromagnetic brake is placed in one of three positions: either from the side of the generator, or from the side of the primary engine, or between the generator and the primary engine.
RU2007127676/09A 2007-07-19 2007-07-19 Method for improving dynamic stability and damping oscillations of electric-power systems and device for its realisation RU2339144C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007127676/09A RU2339144C1 (en) 2007-07-19 2007-07-19 Method for improving dynamic stability and damping oscillations of electric-power systems and device for its realisation
PCT/RU2008/000463 WO2009011615A1 (en) 2007-07-19 2008-07-15 Method for improving the dynamic stability of electric-power systems and for damping oscillations thereof and a device for carrying out said method
CN200880104682.3A CN101790841B (en) 2007-07-19 2008-07-15 Method for improving the dynamic stability of electric-power systems and for damping oscillations thereof and a device for carrying out said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007127676/09A RU2339144C1 (en) 2007-07-19 2007-07-19 Method for improving dynamic stability and damping oscillations of electric-power systems and device for its realisation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2339144C1 true RU2339144C1 (en) 2008-11-20

Family

ID=40241459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007127676/09A RU2339144C1 (en) 2007-07-19 2007-07-19 Method for improving dynamic stability and damping oscillations of electric-power systems and device for its realisation

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN101790841B (en)
RU (1) RU2339144C1 (en)
WO (1) WO2009011615A1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA017981B1 (en) * 2012-07-20 2013-04-30 Открытое Акционерное Общество "Системный Оператор Единой Энергетической Системы" Method for detecting a source of synchronous oscillation
RU2508591C1 (en) * 2012-07-20 2014-02-27 Открытое акционерное общество "Системный оператор Единой энергетической системы" (ОАО "СО ЕЭС") Device for detection of synchronous vibrations source
RU2569402C2 (en) * 2013-03-29 2015-11-27 Альстом Текнолоджи Лтд Control system of steam turbine for maintenance of synchronisation and method for its implementation
RU2576652C1 (en) * 2014-07-11 2016-03-10 Олег Алексеевич Суханов Method for control of transient electromechanical processes in electric energy systems
RU2642827C2 (en) * 2012-08-31 2018-01-29 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Variable speed drive system, method for controlling variable speed drive system and method for cooling hydrocarbon flow
RU2758996C1 (en) * 2020-12-29 2021-11-08 Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Method for controlling three-phase synchronous generator
CN113991704A (en) * 2021-11-01 2022-01-28 国网天津市电力公司 Method and device for identifying inertia and primary frequency modulation parameters based on synchronous generator set

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102122824B (en) * 2011-04-11 2013-06-19 武汉大学 Method and device for identifying low-frequency oscillation mode parameters of power system
DE102011086734B4 (en) 2011-11-21 2023-11-16 Robert Bosch Gmbh Method for operating an energy supply unit for an on-board electrical system of a motor vehicle
GB2501687B (en) * 2012-04-30 2014-12-10 Isentropic Ltd Improvements relating to the transmission of energy
US9413217B2 (en) * 2012-06-28 2016-08-09 General Electric Company Electromagnetic braking systems and methods
US9407187B2 (en) 2012-06-28 2016-08-02 General Electric Company System and method for improving response time of a braking unit
US9601918B2 (en) 2012-06-28 2017-03-21 General Electric Company Systems and methods for controlling acceleration of a power generator
CN103995204B (en) * 2014-05-29 2016-12-07 国家电网公司 The on-line monitoring method in a kind of power system forced oscillation source and device
CN104539211B (en) * 2014-12-18 2017-08-01 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 Parameter of electric machine discrimination method and device
CN113721460B (en) * 2021-07-21 2023-09-29 广西电网有限责任公司 Power system stability control method based on probability robust random algorithm
CN114876718B (en) * 2022-06-23 2024-03-26 西安热工研究院有限公司 Water turbine upper guide swing degree out-of-standard treatment system and method
CN115131736B (en) * 2022-08-26 2022-11-11 北京江河惠远科技有限公司 Self-adaptive remote sensing ultra-high voltage construction full-period disturbance monitoring method and equipment
CN115833266B (en) * 2023-02-14 2023-04-21 中国科学院电工研究所 Method for controlling cluster aggregation of grid-following type converter in new energy power system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU604119A1 (en) * 1976-08-02 1978-04-25 Предприятие П/Я Р-6517 Method of control of synchronous generator excitation
EP0091926B1 (en) * 1981-10-21 1987-08-26 Sound Attenuators Limited Improved method and apparatus for cancelling vibrations
JP2553319B2 (en) * 1994-06-17 1996-11-13 株式会社東芝 Variable speed generator motor
US5710492A (en) * 1994-12-22 1998-01-20 Hitachi, Ltd. Apparatus for monitoring and stabilizing power swing in a power system by utilizing a power electronics technique
GB0416330D0 (en) * 2004-07-22 2004-08-25 Microgen Energy Ltd Method and apparatus for instability detection and correction in a domestic combined heat and power unit
RU2295817C2 (en) * 2005-05-13 2007-03-20 Новосибирский государственный технический университет Method for increasing dynamic stability of synchronous electric machines

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA017981B1 (en) * 2012-07-20 2013-04-30 Открытое Акционерное Общество "Системный Оператор Единой Энергетической Системы" Method for detecting a source of synchronous oscillation
RU2508591C1 (en) * 2012-07-20 2014-02-27 Открытое акционерное общество "Системный оператор Единой энергетической системы" (ОАО "СО ЕЭС") Device for detection of synchronous vibrations source
RU2642827C2 (en) * 2012-08-31 2018-01-29 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Variable speed drive system, method for controlling variable speed drive system and method for cooling hydrocarbon flow
RU2569402C2 (en) * 2013-03-29 2015-11-27 Альстом Текнолоджи Лтд Control system of steam turbine for maintenance of synchronisation and method for its implementation
US9309779B2 (en) 2013-03-29 2016-04-12 Alstom Technology Ltd Steam turbine governing system for maintaining synchronization and process for performing the same
RU2576652C1 (en) * 2014-07-11 2016-03-10 Олег Алексеевич Суханов Method for control of transient electromechanical processes in electric energy systems
RU2758996C1 (en) * 2020-12-29 2021-11-08 Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Method for controlling three-phase synchronous generator
CN113991704A (en) * 2021-11-01 2022-01-28 国网天津市电力公司 Method and device for identifying inertia and primary frequency modulation parameters based on synchronous generator set

Also Published As

Publication number Publication date
CN101790841A (en) 2010-07-28
CN101790841B (en) 2013-06-05
WO2009011615A1 (en) 2009-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2339144C1 (en) Method for improving dynamic stability and damping oscillations of electric-power systems and device for its realisation
Nøland et al. Excitation system technologies for wound-field synchronous machines: Survey of solutions and evolving trends
Basler et al. Understanding power system stability
US9444391B2 (en) Protective module and method against torque peaks between a motor and an electric machine
US7750518B1 (en) Transient energy systems and methods for use of the same
US20130016546A1 (en) Electrical system architecture and electrical power generation system
US7425807B1 (en) Transient energy systems and methods for use of the same
CN100505470C (en) Flexible AC transmitting system based on flywheel energy storage
WO2016098266A1 (en) Gas turbine power generation system and control system used in the same
US7642664B1 (en) Transient energy systems and methods for use of the same
AU2018206230B2 (en) Power grid stabilising system
CN109301883B (en) Double-stator synchronous phase modulator with energy stored in rotor and control method thereof
KR101516507B1 (en) Flywheel power generating facility and method of operating same
CN102403943B (en) Method for inhibiting subsynchronous oscillation of turbo generator set by additional coaxial double-feed motor
JP6976465B2 (en) Systems and methods for damping torsional vibrations in large inertial energy storage systems
Rezaei Power oscillation due to ferroresonance and subsynchronous resonance
Durantay et al. Selection and Tests of Innovative Variable-Speed Motor–Compressor Solutions for a 55-MW Full Electric Offshore Platform Maximizing Availability and Efficiency With Better Environmental Impact
KR101966199B1 (en) How to Reduce the Noise of an Electric Motor
WO2000067358A1 (en) Rotating power system stabilizer
RU2064081C1 (en) Power unit
Attikas et al. EXCITATION SYSTEM MODELS OF GENERATORS OF BALTI AND EESTI POWER PLANTS.
Poongodi et al. Power Quality Enhancement of Voltage Sag Mitigation By Using Flywheel Energy Storage System
Hoeijmakers The (in) stability of a synchronous machine with diode rectifier
Kogan Strong Excitation Control and Stabilization of Operating Modes in a Multi-Machine Power System
Boyko et al. Study of Start-up and Shutdown Modes of an Asynchronous Electric Drive for a Centrifugal Pump

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180720