RU2581650C1 - Power unit with controlled reactive power, magnitude and phase of voltage - Google Patents

Power unit with controlled reactive power, magnitude and phase of voltage Download PDF

Info

Publication number
RU2581650C1
RU2581650C1 RU2015106287/07A RU2015106287A RU2581650C1 RU 2581650 C1 RU2581650 C1 RU 2581650C1 RU 2015106287/07 A RU2015106287/07 A RU 2015106287/07A RU 2015106287 A RU2015106287 A RU 2015106287A RU 2581650 C1 RU2581650 C1 RU 2581650C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
terminals
power
outputs
power unit
Prior art date
Application number
RU2015106287/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Сергеевич Егоров
Антон Игоревич Гаврилов
Михаил Ефимович Гольдштейн
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ))
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ))
Priority to RU2015106287/07A priority Critical patent/RU2581650C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2581650C1 publication Critical patent/RU2581650C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

FIELD: electronic equipment.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and can be used for adjustment of voltage and reactive power of power plant generators. Device consists of a synchronous generator with non-adjustable excitation system; to its outputs there are connected beginnings of the service transformer primary windings, ends of which are outputs of the power unit, while the service transformer secondary windings are connected to outputs of alternating voltage of the first voltage converter. Connected to outputs of the power unit via a transformer are AC outputs of the second voltage converter, DC outputs of which are connected with unipolar DC voltage outputs of the first converter. Outputs of signals of the automatic controller of reactive power, magnitude and phase voltage of the power unit are connected to corresponding inputs of control systems of voltage converters.
EFFECT: technical result consists in improvement of reliability of the power unit, increase in the value of active power, issued into the network by the synchronous generator of the power unit, and faster operation during adjustment of the power plant voltage and reactive power.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования напряжения и реактивной мощности блоков генерации электростанций.The invention relates to electrical engineering and can be used to control voltage and reactive power of power generation units.

Известно устройство, содержащее синхронный генератор со статической системой самовозбуждения (И.А. Глебов. Научные основы проектирования систем возбуждения мощных синхронных машин. Л., Изд. «Наука», 1988 г., рис. 6.8, стр. 288), (М.Е. Гольдштейн. Вентильные системы возбуждения синхронных генераторов. Челябинск, Изд. ЮУрГУ, 2001 г., рис. 7, стр. 17) и предназначенное для генерации активной мощности, регулирования генерации или потребления реактивной мощности и регулирования напряжения на выводах устройства, состоящее из синхронного генератора; тиристорного преобразователя, соединенного выводами постоянного напряжения с обмоткой возбуждения синхронного генератора, а выводами переменного напряжения с вторичной обмоткой трансформатора (источника питания преобразователя), первичная обмотка которого соединена с выводами синхронного генератора; автоматического регулятора (АР) напряжения и реактивной мощности устройства, выход которого соединен с входом системы импульсно-фазового управления преобразователем; датчиков тока синхронного генератора и напряжения синхронного генератора и устройства, выходы которых соединены с соответствующими входами АР.A device is known that contains a synchronous generator with a static system of self-excitation (I. A. Glebov. Scientific principles of designing excitation systems of powerful synchronous machines. L., Publishing House "Science", 1988, Fig. 6.8, p. 288), (M .E. Goldstein. Valve excitation systems of synchronous generators. Chelyabinsk, Publishing House of SUSU, 2001, Fig. 7, p. 17) and designed to generate active power, regulate the generation or consumption of reactive power and regulate the voltage at the terminals of the device, consisting from a synchronous generator; a thyristor converter connected by DC voltage terminals to the excitation winding of the synchronous generator, and AC voltage terminals with the secondary winding of the transformer (converter power supply), the primary winding of which is connected to the terminals of the synchronous generator; automatic regulator (AR) of voltage and reactive power of the device, the output of which is connected to the input of the pulse-phase control system of the converter; current sensors of the synchronous generator and voltage of the synchronous generator and device, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the AR.

Недостатки этого устройства следующие. Во-первых, регулирование напряжения и реактивной мощности синхронного генератора тиристорным преобразователем с системой импульсно-фазового управления приводит к тому, что мощность трансформатора, питающего его систему возбуждения, в 3-4 раза превышает активную мощность, расходуемую в обмотке возбуждения в номинальном режиме генератора. Это связано с тем, что при работе устройства в энергосистеме в случаях просадки напряжения на выводах устройства, например, при коротких замыканиях в энергосистеме, для быстрого подъема напряжения на его выводах следует обеспечить нормируемую ГОСТом (обычно не менее 2,5) кратность форсировки по напряжению возбуждения синхронного генератора. При этом в номинальном режиме синхронного генератора угол регулирования преобразователя должен быть больше 60-65 град, эл, что приводит к большому потреблению тиристорным преобразователем реактивной мощности и, как следствие, трех-четырех кратному увеличению мощности трансформатора. Во-вторых, быстродействие изменения напряжения и реактивной мощности устройства сдерживается большой постоянной времени контура возбуждения синхронного генератора (0,5-1,5 сек при работе устройства в энергосистеме) и не всегда достаточно. В-третьих, при изменении тока возбуждения устройства невозможно независимое регулирование его напряжения и реактивной мощности. Это приводит к тому, что увеличение тока в обмотке возбуждения, проводимое для увеличения напряжения устройства, вызывает не только рост напряжения на его выводах, но и увеличивает выдаваемую им реактивную мощность. При этом, так как ряд элементов устройства, например статорные обмотки синхронного генератора, имеют ограничение по величине полного тока, то для снижения величины полного тока до допустимых значений приходится снижать величину активной мощности, выдаваемую устройством.The disadvantages of this device are as follows. Firstly, regulation of the voltage and reactive power of a synchronous generator by a thyristor converter with a pulse-phase control system leads to the fact that the power of the transformer supplying its excitation system is 3-4 times higher than the active power spent in the excitation winding in the nominal mode of the generator. This is due to the fact that when the device is operating in the power system in cases of voltage sagging at the terminals of the device, for example, during short circuits in the power system, to quickly increase the voltage at its terminals, it is necessary to ensure the voltage boost ratio normalized by GOST (usually at least 2.5) excitation of a synchronous generator. Moreover, in the nominal mode of a synchronous generator, the angle of regulation of the converter should be more than 60-65 degrees, el, which leads to a large consumption of reactive power by the thyristor converter and, as a result, a three to four-fold increase in the power of the transformer. Secondly, the speed of changing the voltage and reactive power of the device is constrained by the large time constant of the excitation circuit of the synchronous generator (0.5-1.5 seconds when the device is operating in the power system) and is not always enough. Thirdly, when changing the excitation current of the device, it is not possible to independently control its voltage and reactive power. This leads to the fact that an increase in the current in the field winding, carried out to increase the voltage of the device, causes not only an increase in voltage at its terminals, but also increases the reactive power that it generates. Moreover, since a number of elements of the device, for example, the stator windings of a synchronous generator, have a limit on the total current value, in order to reduce the total current value to acceptable values, it is necessary to reduce the amount of active power issued by the device.

Наиболее близким по техническим средствам к заявленному изобретению является устройство, содержащее синхронный генератор с диодной системой независимого возбуждения (И.А. Глебов. Системы возбуждения мощных синхронных машин. Л., Изд «Наука», 1979 г., рис. 1.4, стр. 21; М.Е. Гольдштейн. Вентильные системы возбуждения синхронных генераторов. Челябинск, Изд. ЮУрГУ, 2001 г., рис. 13, стр. 23). Такое устройство, предназначенное для генерации активной мощности, регулирования генерации или потребления реактивной мощности и регулирования напряжения на выводах устройства, состоит из синхронного генератора; диодного полупроводникового преобразователя, соединенного выводами постоянного напряжения с обмоткой возбуждения синхронного генератора, а выводами переменного напряжения - с выводами вспомогательного синхронного генератора; тиристорного преобразователя, соединенного выводами постоянного напряжения с обмоткой возбуждения вспомогательного синхронного генератора, а выводами переменного напряжения - с вторичной обмоткой трансформатора (источника питания тиристорного преобразователя), первичная обмотка которого соединена с выводами синхронного генератора; АР напряжения и реактивной мощности энергоблока, выход которого соединен с входом системы импульсно-фазового управления тиристорного преобразователя; датчиков тока и напряжения на выводах устройства, выходы которых соединены с соответствующими входами АР. Так как диодный полупроводниковый преобразователь нерегулируемый, потребляемая им реактивная мощность в номинальном режиме невелика. Поэтому и полная мощность источника питания диодного преобразователя - вспомогательного синхронного генератора, существенно ниже, чем трансформатора - источника питания преобразователя системы самовозбуждения. Кроме того, мощность тиристорного преобразователя системы возбуждения вспомогательного генератора и питающего его трансформатора существенно ниже, чем тиристорного преобразователя системы самовозбуждения генератора.The closest technical means to the claimed invention is a device containing a synchronous generator with a diode system of independent excitation (I. A. Glebov. Excitation systems of powerful synchronous machines. L., Publishing House "Science", 1979, Fig. 1.4, p. 21; M.E. Goldstein, Valve excitation systems for synchronous generators, Chelyabinsk, Publishing House of SUSU, 2001, Fig. 13, p. 23). Such a device, designed to generate active power, regulate the generation or consumption of reactive power and regulate the voltage at the terminals of the device, consists of a synchronous generator; a diode semiconductor converter connected to the terminals of the direct voltage with the excitation winding of the synchronous generator, and the terminals of the alternating voltage to the conclusions of the auxiliary synchronous generator; a thyristor converter connected by DC terminals to the excitation winding of the auxiliary synchronous generator, and by AC terminals to the secondary winding of a transformer (thyristor converter power supply), the primary winding of which is connected to the terminals of the synchronous generator; AR voltage and reactive power of the power unit, the output of which is connected to the input of the pulse-phase control system of the thyristor converter; current and voltage sensors at the terminals of the device, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the AR. Since the diode semiconductor converter is unregulated, the reactive power consumed by it in the nominal mode is small. Therefore, the total power of the power source of the diode converter - auxiliary synchronous generator is significantly lower than that of the transformer - power source of the converter of the self-excitation system. In addition, the power of the thyristor converter of the excitation system of the auxiliary generator and the transformer supplying it is significantly lower than the thyristor converter of the self-excitation system of the generator.

Недостатки этого устройства следующие. Во-первых, в его состав входит дополнительная вращающаяся машина - вспомогательный генератор, что существенно снижает его надежность и затрудняет эксплуатацию. Во-вторых, быстродействие изменения напряжения и реактивной мощности устройства еще ниже, чем в системе самовозбуждения, так как изменение напряжения сдерживается не только постоянной времени контура возбуждения синхронного генератора, но и дополнительно постоянной времени контура возбуждения вспомогательного генератора. В-третьих, как и в энергоблоке с системой самовозбуждения, при изменении тока возбуждения энергоблока с диодной системой возбуждения невозможно независимое регулирование его напряжения и реактивной мощности. Это также приводит к тому, что увеличение тока в обмотке возбуждения, применяемое для изменения напряжения на вводах устройства, вызывает не только увеличение напряжения на его выводах, но и рост выдаваемой им реактивной мощности. А так как синхронный генератор устройства имеет ограничение по величине полного тока на его выводах, то может возникнуть необходимость снижения величины выдаваемой активной мощности устройства для уменьшения величины полного тока синхронного генератора до допустимых значений.The disadvantages of this device are as follows. Firstly, it includes an additional rotating machine - an auxiliary generator, which significantly reduces its reliability and complicates operation. Secondly, the speed of changing the voltage and reactive power of the device is even lower than in the self-excitation system, since the voltage change is constrained not only by the time constant of the excitation circuit of the synchronous generator, but also by the time constant of the excitation circuit of the auxiliary generator. Thirdly, as in a power unit with a self-excitation system, when the excitation current of a power unit with a diode excitation system changes, independent regulation of its voltage and reactive power is impossible. This also leads to the fact that the increase in the current in the field winding, used to change the voltage at the inputs of the device, causes not only an increase in the voltage at its terminals, but also an increase in the reactive power that it produces. And since the synchronous generator of the device has a limit on the total current at its terminals, it may be necessary to reduce the value of the active power output of the device to reduce the total current of the synchronous generator to acceptable values.

Технической задачей изобретения является повышение быстродействия изменения напряжения и реактивной мощности устройства, повышение его надежности и увеличение генерируемой им активной мощности.An object of the invention is to increase the speed of voltage and reactive power changes of the device, increase its reliability and increase the active power generated by it.

Указанная техническая задача решается тем, что энергоблок, содержащий синхронный генератор; трансформатор, первичная обмотка высокого напряжения которого подключена к выводам синхронного генератора, а вторичная обмотка - к выводам переменного напряжения диодного полупроводникового преобразователя, выводы постоянного тока которого соединены с обмоткой возбуждения синхронного генератора; автоматический регулятор напряжения и реактивной мощности устройства; датчики тока и напряжения устройства, выходы которых соединены с входами автоматического регулятора; к выводам синхронного генератора подключены начала первичных обмоток сериесного трансформатора, концы первичных обмоток этого трансформатора являются выводами энергоблока, вторичные обмотки сериесного трансформатора соединены с выводами переменного напряжения первого преобразователя напряжения; к выводам устройства через трансформатор подключены выводы переменного напряжения второго преобразователя напряжения, выводы постоянного напряжения которого соединены с однополярными выводами постоянного напряжения первого преобразователя напряжения; один выход автоматического регулятора для регулирования реактивной мощности устройства соединен с входом системы управления второго преобразователя напряжения, а два других выхода сигналов автоматического регулятора для регулирования величины и фазы напряжения на выводах энергоблока - с соответствующими входами системы управления первого преобразователя напряжения.The specified technical problem is solved in that the power unit containing a synchronous generator; a transformer whose primary high voltage winding is connected to the terminals of the synchronous generator, and the secondary winding is connected to the AC terminals of the diode semiconductor converter, the DC terminals of which are connected to the excitation winding of the synchronous generator; automatic regulator of voltage and reactive power of the device; current and voltage sensors of the device, the outputs of which are connected to the inputs of the automatic controller; the beginning of the primary windings of the series transformer are connected to the terminals of the synchronous generator, the ends of the primary windings of this transformer are the terminals of the power unit, the secondary windings of the series transformer are connected to the terminals of the alternating voltage of the first voltage converter; the terminals of the device via a transformer are connected to the terminals of the alternating voltage of the second voltage converter, the terminals of the constant voltage of which are connected to the unipolar terminals of the constant voltage of the first voltage converter; one output of the automatic controller for regulating the reactive power of the device is connected to the input of the control system of the second voltage converter, and two other outputs of the signals of the automatic controller for regulating the magnitude and phase of the voltage at the terminals of the power unit are connected to the corresponding inputs of the control system of the first voltage converter.

Сущность изобретения поясняется электрической схемой устройства, приведенной на чертеже.The invention is illustrated by the electrical circuit of the device shown in the drawing.

Отличительными признаками предлагаемого устройства является то, что к выводам синхронного генератора подключены начала первичных обмоток сериесного трансформатора, вторичные обмотки которого соединены с выводами переменного напряжения первого преобразователя напряжения, а к концам первичных обмоток сериесного трансформатора подключены через трансформатор выводы переменного напряжения второго преобразователя напряжения, выводы постоянного напряжения которого соединены с однополярными выводами постоянного напряжения первого преобразователя напряжения, один выход автоматического регулятора для регулирования реактивной мощности устройства соединен с входом управления второго преобразователя напряжения, а два других выхода автоматического регулятора для регулирования величины и фазы напряжения на выводах устройства - с соответствующими входами первого преобразователя напряжения.Distinctive features of the proposed device is that the terminals of the synchronous generator are connected to the beginning of the primary windings of the series transformer, the secondary windings of which are connected to the AC terminals of the first voltage converter, and the ends of the primary windings of the series transformer are connected through the transformer to the AC terminals of the second voltage converter, DC terminals the voltage of which is connected to the unipolar terminals of the direct voltage of the first p eobrazovatelya voltage, an output control unit for the automatic reactive power control device connected to the control input of the second voltage converter, and the other two exit automatic regulator for regulating the magnitude and phase of the voltage on the output device - with the corresponding first voltage converter inputs.

Синхронный генератор 1 выполнен с нерегулируемой диодной системой возбуждения и применяется только для генерации активной мощности, т.е. работает в режиме с максимальным коэффициентом мощности (близким к единице). Питание обмотки возбуждения 2 синхронного генератора осуществляется через трансформатор 3, первичная обмотка высокого напряжения которого подключена к выводам синхронного генератора, вторичная обмотка - к выводам переменного напряжения диодного полупроводникового преобразователя 4, выводы постоянного тока которого соединены с обмоткой возбуждения 2. К выводам синхронного генератора 1 подключены начала первичных обмоток сериесного трансформатора 5, концы этих обмоток соединены с выводами 6 энергоблока, вторичные обмотки сериесного трансформатора соединены с выводами переменного напряжения первого преобразователя напряжения 7; к выводам 6 устройства через трансформатор 8 подключены выводы переменного напряжения второго преобразователя напряжения 9, выводы постоянного напряжения которого соединены с однополярными выводами постоянного напряжения первого преобразователя напряжения 7; к выводам постоянного напряжения первого 7 и второго 9 преобразователей напряжения подключен конденсатор 10, являющийся элементом этих преобразователей. Выходы автоматического регулятора 11 соединены: для регулирования реактивной мощности энергоблока - с входом системы управления 12 второго преобразователя напряжения 9, а для регулирования величины и фазы напряжения на выводах энергоблока - с соответствующими входами системы управления 13 первого преобразователя напряжения 7. Выходы датчиков тока 14 и 15 и датчиков напряжения 16, 17 соединены с соответствующими входами автоматического регулятора 11. Преобразователи напряжения 7, 9 выполняются на основе полностью управляемых ключевых элементов: тиристоров (GTO или IGCT) или транзисторов (IGBT).The synchronous generator 1 is made with an unregulated diode excitation system and is used only for generating active power, i.e. works in the mode with the maximum power factor (close to unity). The excitation winding 2 of the synchronous generator is powered through a transformer 3, the primary high voltage winding of which is connected to the terminals of the synchronous generator, the secondary winding is connected to the alternating voltage terminals of the diode semiconductor converter 4, the DC terminals of which are connected to the excitation winding 2. The outputs of the synchronous generator 1 are connected the beginning of the primary windings of the series transformer 5, the ends of these windings are connected to the terminals 6 of the power unit, the secondary windings of the series transformer nsformatora connected to alternating voltage terminals of the first voltage inverter 7; the terminals 6 of the device through a transformer 8 are connected to the terminals of the alternating voltage of the second voltage converter 9, the terminals of the constant voltage of which are connected to the unipolar terminals of the constant voltage of the first voltage converter 7; a capacitor 10 is connected to the DC voltage terminals of the first 7 and second 9 voltage converters, which is an element of these converters. The outputs of the automatic controller 11 are connected: for regulating the reactive power of the power unit - with the input of the control system 12 of the second voltage converter 9, and for regulating the magnitude and phase of the voltage at the terminals of the power unit - with the corresponding inputs of the control system 13 of the first voltage converter 7. Outputs of the current sensors 14 and 15 and voltage sensors 16, 17 are connected to the corresponding inputs of the automatic controller 11. Voltage converters 7, 9 are based on fully controllable key elements: thyristors (GTO or IGCT) or transistors (IGBT).

Устройство работает следующим образом. Преобразователь 7 с помощью последовательной обмотки трансформатора 5 вводит добавку напряжения к напряжению генератора, фаза напряжения этой добавки может изменяться от нуля до 360° по отношению к напряжению вывода синхронного генератора 1, к которому подключена эта обмотка трансформатора 5. Амплитуда этого напряжения также может изменяться в пределах, определяемых параметрами трансформатора 5 и преобразователя 7. В результате напряжение на выводах устройства есть векторная сумма двух напряжений: напряжения на выводах статора синхронного генератора 1 и напряжения сериесного трансформатора 5. Регулирование напряжения комплекса осуществляется путем изменения фазы и величины выходного переменного напряжения первого преобразователя напряжения 7 и, следовательно, сериесного трансформатора 5. Второй преобразователь напряжения 8 выполняет две функции. Во-первых, он обеспечивает переток части активной мощности, генерируемой синхронным генератором по ветви между синхронным генератором и выводами устройства энергоблока и включающей преобразователи напряжения 7 и 9. Величина активной мощности этой ветви определяется величиной и фазой переменного напряжения преобразователя напряжения 7. Во-вторых, преобразователь напряжения 9 обеспечивает генерацию или потребление реактивной мощности в узле подключения устройства к энергосистеме.The device operates as follows. The converter 7, using the serial winding of the transformer 5, introduces an addition of voltage to the voltage of the generator, the voltage phase of this additive can vary from zero to 360 ° with respect to the output voltage of the synchronous generator 1, to which this transformer winding is connected 5. The amplitude of this voltage can also vary in the limits determined by the parameters of transformer 5 and converter 7. As a result, the voltage at the terminals of the device is the vector sum of two voltages: the voltage at the terminals of the stator synchronously generator 1 and the voltage of the series transformer 5. Regulation of the voltage of the complex is carried out by changing the phase and magnitude of the output alternating voltage of the first voltage converter 7 and, therefore, of the series transformer 5. The second voltage converter 8 performs two functions. Firstly, it provides the overflow of part of the active power generated by the synchronous generator along the branch between the synchronous generator and the terminals of the power unit and includes voltage converters 7 and 9. The value of the active power of this branch is determined by the magnitude and phase of the alternating voltage of the voltage converter 7. Secondly, voltage converter 9 provides the generation or consumption of reactive power in the node connecting the device to the power system.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить надежность энергоблока за счет применения синхронного генератора с нерегулируемой системой возбуждения и отсутствия вспомогательного генератора. Кроме того, предлагаемое устройство по сравнению с известными устройствами, благодаря высокому быстродействию изменения параметров режима преобразователей напряжения и, следовательно, быстродействию изменения регулируемых ими параметров режима отдельных элементов устройства, обладает более высоким быстродействием в регулировании напряжения и реактивной мощности энергоблока в целом и позволяет по сравнению с прототипом повысить активную мощность, выдаваемую в сеть. Последнее связано с тем, что отказ от регулирования напряжения и реактивной мощности синхронного генератора создает условия для его работы с высоким значением коэффициента мощности.Thus, the proposed device can improve the reliability of the power unit through the use of a synchronous generator with an unregulated excitation system and the absence of an auxiliary generator. In addition, the proposed device in comparison with known devices, due to the high speed of changing the parameters of the mode of the voltage converters and, therefore, the speed of changing the parameters of the mode of the individual elements of the device regulated by them, has a higher speed in regulating the voltage and reactive power of the power unit as a whole and allows with the prototype to increase the active power issued to the network. The latter is due to the fact that the refusal to regulate the voltage and reactive power of a synchronous generator creates the conditions for its operation with a high power factor.

Claims (1)

Энергоблок с регулируемыми значениями реактивной мощности, величины и фазы напряжения, содержащий синхронный генератор; трансформатор, первичная обмотка высокого напряжения которого подключена к выводам синхронного генератора, а вторичная обмотка - к выводам переменного напряжения диодного полупроводникового преобразователя, выводы постоянного тока которого соединены с обмоткой возбуждения синхронного генератора; автоматический регулятор напряжения и реактивной мощности энергоблока; датчики тока и напряжения синхронного генератора и энергоблока, выходы которых соединены с входами автоматического регулятора, отличающийся тем, что к выводам синхронного генератора подключены начала первичных обмоток сериесного трансформатора, концы первичных обмоток этого трансформатора являются выводами энергоблока, вторичные обмотки сериесного трансформатора соединены с выводами переменного напряжения первого преобразователя напряжения; к выводам энергоблока через трансформатор подключены выводы переменного напряжения второго преобразователя напряжения, выводы постоянного напряжения которого соединены с однополярными выводами постоянного напряжения первого преобразователя напряжения; один выход автоматического регулятора для регулирования реактивной мощности энергоблока соединен с входом системы управления второго преобразователя напряжения, а два других выхода автоматического регулятора для регулирования величины и фазы напряжения на выводах энергоблока - с соответствующими входами системы управления первого преобразователя напряжения. A power unit with adjustable values of reactive power, magnitude and phase voltage, containing a synchronous generator; a transformer whose primary high voltage winding is connected to the terminals of the synchronous generator, and the secondary winding is connected to the AC terminals of the diode semiconductor converter, the DC terminals of which are connected to the excitation winding of the synchronous generator; automatic regulator of voltage and reactive power of a power unit; current and voltage sensors of the synchronous generator and the power unit, the outputs of which are connected to the inputs of the automatic controller, characterized in that the terminals of the primary windings of the series transformer are connected to the terminals of the synchronous generator, the ends of the primary windings of this transformer are the terminals of the power unit, the secondary windings of the series transformer are connected to the terminals of the alternating voltage a first voltage converter; the terminals of the power unit through a transformer are connected to the terminals of the alternating voltage of the second voltage converter, the terminals of the constant voltage of which are connected to the unipolar terminals of the constant voltage of the first voltage converter; one output of the automatic controller for regulating the reactive power of the power unit is connected to the input of the control system of the second voltage converter, and two other outputs of the automatic controller for regulating the magnitude and phase of the voltage at the terminals of the power unit are connected to the corresponding inputs of the control system of the first voltage converter.
RU2015106287/07A 2015-02-24 2015-02-24 Power unit with controlled reactive power, magnitude and phase of voltage RU2581650C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015106287/07A RU2581650C1 (en) 2015-02-24 2015-02-24 Power unit with controlled reactive power, magnitude and phase of voltage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015106287/07A RU2581650C1 (en) 2015-02-24 2015-02-24 Power unit with controlled reactive power, magnitude and phase of voltage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2581650C1 true RU2581650C1 (en) 2016-04-20

Family

ID=56194918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015106287/07A RU2581650C1 (en) 2015-02-24 2015-02-24 Power unit with controlled reactive power, magnitude and phase of voltage

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2581650C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5964000A (en) * 1982-10-04 1984-04-11 Toshiba Corp Exciter for synchronous generator
JPS6198198A (en) * 1984-10-19 1986-05-16 Fuji Electric Co Ltd Malfunction detection circuit of exciter in brushless excitation system
CN2060025U (en) * 1989-04-14 1990-08-01 江苏省电力试验研究所 Electronic controllable (phase) compound excitation regulator
RU2145763C1 (en) * 1998-07-02 2000-02-20 Кубанский государственный аграрный университет Combined-excitation alternator
RU38253U1 (en) * 2003-01-29 2004-05-27 Баринов Михаил Андреевич SYNCHRONOUS PULSE EXCITATION DEVICE
UA22001U (en) * 2006-11-08 2007-04-10 Kyiv Polytechnical Institute Device of a reverce brushless excitation of synchronous compensator
CN103296952A (en) * 2013-05-21 2013-09-11 兰州电机股份有限公司 Parallel type excitation device with current feedback and controllable excitation functions

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5964000A (en) * 1982-10-04 1984-04-11 Toshiba Corp Exciter for synchronous generator
JPS6198198A (en) * 1984-10-19 1986-05-16 Fuji Electric Co Ltd Malfunction detection circuit of exciter in brushless excitation system
CN2060025U (en) * 1989-04-14 1990-08-01 江苏省电力试验研究所 Electronic controllable (phase) compound excitation regulator
RU2145763C1 (en) * 1998-07-02 2000-02-20 Кубанский государственный аграрный университет Combined-excitation alternator
RU38253U1 (en) * 2003-01-29 2004-05-27 Баринов Михаил Андреевич SYNCHRONOUS PULSE EXCITATION DEVICE
UA22001U (en) * 2006-11-08 2007-04-10 Kyiv Polytechnical Institute Device of a reverce brushless excitation of synchronous compensator
CN103296952A (en) * 2013-05-21 2013-09-11 兰州电机股份有限公司 Parallel type excitation device with current feedback and controllable excitation functions

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SU 1676063 A1,, 07.09.1991. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3133386B2 (en) Control device for current source converter for supplying to AC bus
US20060214645A1 (en) Frequency converter for high-speed generators
JP2010045969A (en) Wind turbine and method for operating the same
JP2008505594A (en) Equipment for high-voltage DC transmission
US3577059A (en) Electric power apparatus comprising converter, filter, regulator, and means for dynamically stabilizing the filter
KR20090124937A (en) Multi output voltage regulation of a synchronous generator in a power system
RU2581650C1 (en) Power unit with controlled reactive power, magnitude and phase of voltage
CN109874389B (en) Method for generating an alternating current by means of an inverter of a wind power plant
Baiko et al. Hydrogen energy sources with current inverters in ship AC power plants
US9473040B2 (en) Systems and methods for controlling active rectifiers
US20130271055A1 (en) Paralleling of load commutated inverters
Attia Research Article A Binary Weighted 7-steps Automatic Voltage Regulator
FI110461B (en) Power transmission equipment
RU2580677C1 (en) Step-up/step-down voltage controller
RU2700569C1 (en) Controlled reactor with independent magnetization
RU2685221C1 (en) Shunting reactor with mixed excitation (versions)
RU2726949C1 (en) Asynchronous generator voltage automatic regulation and stabilization device
RU2566668C1 (en) Alternating voltage regulator
Sosnina et al. Development of control system for new medium voltage power flow control device
RU2680146C1 (en) Ac voltage regulator
RU2308141C2 (en) Method and device for controlling thyristors of three-phased transformer (variants)
Turchenko et al. Analysis of prospective aviation power supply system with multiphase generator and stabilized rectifier
RU2690662C1 (en) Controlled shunting reactor (versions)
Kharitonov et al. Analytical Research of Electromagnetic Processes in Direct Current Starter-Generator System «Synchronous Generator with Combined Excitation Active Rectifier»(Generation Mode)
RU2337461C1 (en) Device of ac generator frequency and voltage transformation

Legal Events

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

Effective date: 20170225