SU1728924A1 - Method of distributing reactive load between ac generators operating in parallel - Google Patents

Method of distributing reactive load between ac generators operating in parallel Download PDF

Info

Publication number
SU1728924A1
SU1728924A1 SU894662418A SU4662418A SU1728924A1 SU 1728924 A1 SU1728924 A1 SU 1728924A1 SU 894662418 A SU894662418 A SU 894662418A SU 4662418 A SU4662418 A SU 4662418A SU 1728924 A1 SU1728924 A1 SU 1728924A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
generators
parallel
reactive
generator
power
Prior art date
Application number
SU894662418A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Семенович Миняйло
Станислав Михайлович Кожан
Василий Петрович Олексин
Юрий Гевондович Шакарян
Original Assignee
Львовский политехнический институт
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 Львовский политехнический институт filed Critical Львовский политехнический институт
Priority to SU894662418A priority Critical patent/SU1728924A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1728924A1 publication Critical patent/SU1728924A1/en

Links

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

Сущность изобретени : в способе распределени  реактивной нагрузки между параллельно работающими генераторами переменного тока измер ют напр жение на шинах генераторов и реактивную нагрузку каждого из параллельно работающих генераторов , суммируют реактивную нагрузку всех параллельно работающих генераторов и на каждом из параллельно работающих генераторов поддерживают значение реактивной мощности, равное оптимальному значению по обобщенному критерию приведенных затрат на распределение реактивной нагрузки. 2 ил.SUMMARY OF THE INVENTION: In a method for distributing reactive loads between parallel-running alternators, voltage is measured on the generator buses and the reactive load of each of the parallel generators, summarizes the reactive load of all parallel generators, and on each of the parallel generators maintain a reactive power value the optimal value according to the generalized criterion of reduced costs for the distribution of reactive load. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к электроэнергетике и может быть использовано на электростанци х с параллельно работающими синхронными и асинхронизированными или только синхронными генераторами.The invention relates to power engineering and can be used in power plants with synchronous and asynchronized or synchronous generators operating in parallel.

Известен способ распределени  реактивной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами, основанный на измерении параметров режима (напр жени  на шинах генераторов, реактивной нагрузки каждого из параллельно работающих генераторов), сравнении параметра распределени  с заданным его значением и изменении тока возбуждени  в зависимости от сигнала рассогласовани , Причем реактивную мощность выравнивают на всех генераторах при всех режимах работы.There is a known method for distributing reactive loads between parallel-running synchronous generators, based on measuring the mode parameters (voltage on the generator buses, reactive loads of each of the parallel-running generators), comparing the distribution parameter with a given value and changing the excitation current depending on the error signal, reactive power level on all generators in all modes of operation.

Недостаток данного способа состоит в том, что выравнивание реактивных мощностей приводит к различной надежности параллельно работающих генераторов, что снижает надежность работы электростанции в целом. При этом минимум потерь активной мощности имеет место в случае, если характеристики генераторов идентичные. Кроме того, способ примен етс  только дл  синхронных генераторов.The disadvantage of this method is that the alignment of reactive power leads to different reliability of parallel generators, which reduces the reliability of the power plant as a whole. The minimum loss of active power occurs if the characteristics of the generators are identical. In addition, the method is applied only to synchronous generators.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ распределени  реактивной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами, при котором измер ют параметры режима, сравнивают параметр распределени  с заданным, его значением и измен ют ток возбуждени  в зависимости от сигнала рассогласовани , причем на всехThe closest to the technical essence of the invention is a method of distributing a reactive load between parallel-running synchronous generators, in which the mode parameters are measured, the distribution parameter is compared with the set value, and the excitation current is changed depending on the error signal, and

VIVI

ND СО ЮND SO Yu

Ю- ЈьYu-Ј

генераторах поддерживают равными соотношени  . между текущим и предельно допустимым значени ми реактивной мощности.generators are maintained equal ratios. between the current and maximum permissible values of reactive power.

Дл  этого измер ют активную нагрузку каждого генератора, определ ют соответствующее ей значение предельно допустимой реактивной нагрузки, умножают это значение на напр жение на шинах генераторов и полученный сигнал используют в качестве сигнала задани  мощности. Однако при равенстве отношений текущих и предельно допустимых значений реактивной мощности всех генераторов генератор с меньшей активной мощностью имеет большую реактивную мощность, что в режиме потреблени  приводит к резкому ухудшению динамической устойчивости синхронного генератора, а значит, и снижению надежности генератора по услови м динамической устойчивости. Следовательно, генератор с меньшей активной мощностью в режиме потреблени  реактивной мощности имеет более низкую надежность, т.е. выравнивание отношений текущих и предельно допустимых значений реактивной мощности всех генераторов приводит к различной надежности параллельно работающих генераторов , что снижает надежность работы электростанции в целом. Максимальна  же надежность электростанции достигаетс  при равных уровн х надежности всех ее генераторов , а наивыгоднейшее распределение , обеспечивающее повышение экономичности, - при учете потерь активной мощности и надежности по услови м динамической устойчивости и теплового состо ни . Кроме того, к недостаткам известного способа относитс  то, что оно примен етс  только дл  параллельно работающих синхронных генераторов.For this, the active load of each generator is measured, the value of the maximum permissible reactive load corresponding to it is determined, this value is multiplied by the voltage on the generator buses, and the resulting signal is used as a power setting signal. However, with equal ratios of current and maximum allowable values of reactive power of all generators, a generator with lower active power has greater reactive power, which in the consumption mode leads to a sharp deterioration in the dynamic stability of a synchronous generator, and therefore, the reliability of the generator decreases according to dynamic stability conditions. Therefore, a generator with lower active power in the mode of reactive power consumption has lower reliability, i.e. the alignment of the relations between the current and maximum allowable values of the reactive power of all generators leads to different reliability of parallel generators, which reduces the reliability of the power plant as a whole. The maximum reliability of the power plant is achieved at equal levels of reliability of all of its generators, and the most favorable distribution, providing an increase in efficiency, taking into account the losses of active power and reliability under the conditions of dynamic stability and thermal state. In addition, the disadvantages of the known method include the fact that it is applied only to synchronous generators operating in parallel.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и экономичности работы, а также расширение области использовани  системы параллельно работающих генераторов переменного тока за счет оптимизации по обобщенному критерию приведенных затрат на распределение реактивной нагрузки путем поддержани  ее на каждом генераторе на уровне оптимального значени .The aim of the invention is to increase the reliability and cost-effectiveness of work, as well as to expand the use of the system of parallel-running alternators by optimizing the reduced cost of reactive load distribution by the generalized criterion by maintaining it on each generator at the optimum value.

Согласно способу распределени  реактивной нагрузки между параллельно работающими генераторами переменного тока, согласно которому измер ют напр жение на шинах генераторов, реактивную нагрузку каждого из параллельно работающих генераторов , сравнивают ее с.сигналом задани  мощности и измен ют ток возбуждени  в зависимости от сигнала рассогласовани , суммируют реактивную нагрузку всех параллельно работающих генераторов, определ ют по известным зависимост м соответствующее суммарной нагрузке значение относительного прироста затрат, по величине которого определ ют оптимальное значение реактивной мощности каждого генератора, умножают это значение на напр жение на шинах генераторов и полученный сигнал используют в качестве сигнала задани  мощности дл  каждого генератора.According to the method of distributing reactive loads between parallel-running alternators, according to which the voltage on the generator buses is measured, the reactive load of each of the parallel-running generators is compared with its power setting signal and the excitation current is varied depending on the error signal. the load of all parallel generators, are determined by the known dependencies corresponding to the total load value of the relative increase in spending, which determines the optimal value of the reactive power of each generator, multiplies this value by the voltage on the generator buses and the resulting signal is used as a signal to set the power for each generator.

Использование предлагаемого способа распределени  реактивной нагрузки обеспечивает повышение уровн  надежности и экономичности работы системы параллельно работающих генераторов переменного тока и электростанции в целом по сравнению с поддержанием равных отношений текущих и предельно допустимых значений реактивной мощности при различных значени х активной, расширение области использовани , так как способ применим не только дл  параллельно работающих синхронныхUsing the proposed method of reactive load distribution provides an increase in the level of reliability and efficiency of the system of parallel operating alternators and the power plant as a whole compared to maintaining equal ratios of current and maximum allowable values of reactive power at different values of the active, expanding the field of use, since the method is applicable not only for parallel synchronous

генераторов, но и дл  параллельно работающих синхронных и асинхронизированных генераторов.generators, but also for parallel-running synchronous and asynchronized generators.

Поскольку режим работы генератора по реактивной мощности вли ет на потери активной мощности, динамическую устойчивость и тепловое состо ние, то оптимизацию распределени  реактивной нагрузки провод т по обобщенному критерию приведенных затратаSince the mode of operation of the generator by reactive power affects the losses of active power, dynamic stability and thermal state, the optimization of the distribution of reactive load is carried out according to a generalized criterion of reduced costs

3| 3п+3д+3т.3 | 3p + 3d + 3t.

где 3i - приведенные затраты на возмещение потерь активной мощности; Зд - приведенные затраты ущерба от снижени  надежности по услови м динамической устойчивости;where 3i is the reduced cost of compensation for active power losses; Rear - reduced costs of damage from reduced reliability under the conditions of dynamic stability;

Зт - приведенные затраты ущерба от снижени  надежности по услови м теплово- го состо ни ;Zm - reduced costs of damage from reduced reliability under the conditions of thermal state;

Н1,2п - пор дковый номер генератора .H1.2n is the generator serial number.

Уравнение цели имеет видGoal equation has the form

5050

НH

L-tLt

mmmm

а условием оптимальности  вл етс and the condition of optimality is

эЗп 0Qi 302 QQn  eZp 0Qi 302 QQn

илиor

. . . cjn . . . . cjn.

где qi, q2Qn - относительные приростыwhere qi, q2Qn are relative increments

затрат.costs.

На.,фиг. 1 представлена диаграмма процесса распределени  реактивной нагрузки между генераторами станции; на фиг. 2 - функциональна  блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ.On., Fig. Figure 1 shows a diagram of the process of distributing reactive loads between station generators; in fig. 2 is a functional block diagram of a device implementing the proposed method.

На фиг. 1 показан пор док оптимального распределени  суммарной реактивной нагрузки Он между параллельно работающими генераторами, выполненный по предварительно рассчитанным в рабочем диапазоне изменени  активных нагрузок, а затем усредненным дл  этих нагрузок характеристикам относительных приростов затрат синхронного генератора qc, асинхро- низированного генератора qa и нагрузки qH. Как видно из фиг. 1, шкала функциональной зависимости Он формируетс  суммированием реактивных мощностей синхронного Qc и асинхронизированного Qa генераторов при равных относительных приростах затрат .FIG. Figure 1 shows the order of the optimal distribution of the total reactive load. It is between parallel generators, performed according to previously calculated in the operating range of changes in active loads, and then averaged for these loads, the characteristics of the relative increase in costs of the synchronous generator qc, asynchronous generator qa and load qH. As can be seen from FIG. 1, functional dependency scale It is formed by summing the reactive powers of synchronous Qc and asynchronized Qa generators with equal relative cost increases.

Схема (фиг. 2) дана дл  двух генераторов , при большем их количестве число инди- видуальных блоков соответственно увеличиваетс . Схема содержит центральные элементы; регул тор 1 напр жени  шин 2, функциональный преобразователь 3, сумматор 4 и индивидуальные агрегатные элементы: датчики 5 реактивной мощности генераторов 6, функциональные преобразователи 7, блоки 8 умножени , блоки 9 ерав- нени , исполнительные блоки 10.The circuit (Fig. 2) is given for two generators, with a larger number of them, the number of individual blocks increases accordingly. The scheme contains central elements; bus voltage regulator 1 2, functional converter 3, adder 4 and individual aggregate elements: generators 6 reactive power sensors 5, functional converters 7, multiplication units 8, equalization units 9, executive units 10.

Выход центрального регул тора 1 напр жени  шин 2 соединен с входами блоков 8 умножени . К другим входам блоков 8 подключены выходы индивидуальных функциональных преобразователей 7. входы которых соединены с выходом центрального функционального преобразовател  3, вход которого соединен с сумматором 4, входы которого соединены с выходами индивиду альных датчиков 5 реактивной мощности ге- нераторов 6. В индивидуальные функциональные преобразователи 7 закладывают зависимости относительных приростов затрат генераторов 6 от реактивной мощности, а в центральный функциональный преобразователь 3 - зависимость относительного прироста затрат нагрузки от суммарной реактивной нагрузки. Выходы блоков 8 и другие выходы индивидуальных датчиков5 реактивной мощности подключены к блоку 9 сравнени , выходы которых соединены с входами исполнительных блоков 10.The output of the central regulator 1 of the busbar voltage 2 is connected to the inputs of the multiplication units 8. The other inputs of block 8 are connected to the outputs of individual functional converters 7. The inputs of which are connected to the output of the central functional converter 3, the input of which is connected to an adder 4, the inputs of which are connected to the outputs of individual sensors 5 of the reactive power of the generators 6. In individual functional converters 7 the dependences of the relative increments of the costs of the generators 6 on the reactive power, and in the central functional transducer 3 - the dependence of the relative cost irosta costs load from the total reactive load. The outputs of the units 8 and other outputs of the individual reactive power sensors 5 are connected to the comparison unit 9, the outputs of which are connected to the inputs of the execution units 10.

Способ осуществл етс  следующим образом .The method is carried out as follows.

С помощью центрального регул тора 1 измер етс  напр жение на шинах 2 генера- 5 торов 6 и преобразуетс  в одинаковые сигналы , которые подаютс  на входы блоков 8. Выходные сигналы индивидуальных датчиков 5 реактивной мощности суммируютс  в сумматоре 4 и преобразуютс  в зависимр0 сти от значени  относительного прироста затрат нагрузки в выходной сигнал центрального функционального преобразовател  3. Выходной сигнал центрального функционального преобразовател  подает5 с  на входы индивидуальных функциональных преобразователей 7 и преобразуетс  в зависимости от оптимальных значений реактивной мощности генераторов в выходные сигналы индивидуальныхWith the help of the central regulator 1, the voltage is measured on the buses 2 of the generator 5 and 6 and is converted into the same signals that are fed to the inputs of the blocks 8. The output signals of the individual reactive power sensors 5 are summed in the adder 4 and converted depending on the relative value the increase in the cost of the load in the output signal of the central functional converter 3. The output signal of the central functional converter supplies 5 s to the inputs of the individual functional converters 7 and zuets depending on the optimal values of the reactive power generators in output signals of individual

0 функциональных преобразователей 7.0 functional converters 7.

В блоках 8 сигналы от центрального регул тора 1 и индивидуальных функциональных преобразователей 7 перемножаютс  и на выходах блоков 8 получаютс  сигналыIn blocks 8, the signals from the central controller 1 and the individual functional transducers 7 are multiplied and the outputs of the blocks 8 receive signals

5 задани  реактивной мощности генераторов 6. Сигналы задани  и выходные сигналы индивидуальных датчиков 5 реактивной мощности генераторов поступают в блоки 9 сравнени , где сигналы текущего значени 5 assignments of reactive power of generators 6. The assignment signals and output signals of individual sensors 5 of the reactive power of generators enter the comparison units 9, where the signals are of current value

0 реактивной мощности каждого из генераторов сравниваютс  с сигналом задани , а полученна  разность в виде управл ющих сигналов направл етс  в исполнительные блоки 10, предназначенные дл  согласова5 ни  их вида и уровн  с конструктивными и схемными особенност ми конкретных систем возбуждени  генераторов. В результате на генераторах 6 устанавливаетс  заданна  реактивна  мощность.0, the reactive power of each of the generators is compared with the reference signal, and the resulting difference in the form of control signals is sent to the executive units 10, designed to match their type and level with the design and circuit features of specific generator excitation systems. As a result, a predetermined reactive power is established on the generators 6.

0 При этом значени  заданных реактивных мощностей  вл ютс  оптимальными исход  из обобщенного критери  приведенных затрат на распределени  реактивной мощности между параллельно0 In this case, the values of given reactive powers are optimal based on the generalized criterion of reduced costs for the distribution of reactive power between parallel

5 работающими генераторами (потери активной мощности, надежность по услови м динамической устойчивости, надежность по услови м теплового состо ни ). Экономичность и надежность систе0 мы параллельно работающих генераторов возрастает, а область использовани  расшир етс .5 operating generators (loss of active power, reliability under the conditions of dynamic stability, reliability under the conditions of thermal state). The efficiency and reliability of the system of parallel operating generators increases, and the range of use expands.

Claims (1)

Формулаизобретени Invention Formula Способ распределени  реактивной нагрузки между параллельно работающими генераторами переменного тока, согласно которому измер ют напр жение на шинах генераторов, реактивную нагрузку каждогоA method for distributing reactive loads between parallel-running alternators, according to which the voltage on the generator buses, the reactive load of each is measured из параллельно работающих генераторов, сравнивают ее с сигналом задани  мощности и измен ют ток возбуждени  в зависимости от сигнала рассогласовани , отличающийс  тем. что, с целью повышени  надежности и экономичности, а также расширени  области использовани , суммируют реактивную нагрузку всех параллельно работающих генераторов, определ ют поfrom parallel generators, compare it with the power reference signal and vary the excitation current depending on the error signal, differing in that. that, in order to increase reliability and cost-effectiveness, as well as expanding the field of use, the reactive load of all parallel generators is summed up 00 известным зависимост м соответствующее суммарной нагрузке значение относительного прироста затрат, по величине которого определ ют оптимальное значение реактивной мощности каждого генератора, умножают это значение на напр жение на шинах генераторов и полученный сигнал используют в качестве сигнала задани  мощности дл  каждого генератора.With the known dependencies, the value of the relative increase in costs corresponding to the total load determines the optimal value of the reactive power of each generator, multiplies this value by the voltage on the generator buses, and the resulting signal is used as a power setting signal for each generator. Фиг.11
SU894662418A 1989-03-13 1989-03-13 Method of distributing reactive load between ac generators operating in parallel SU1728924A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894662418A SU1728924A1 (en) 1989-03-13 1989-03-13 Method of distributing reactive load between ac generators operating in parallel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894662418A SU1728924A1 (en) 1989-03-13 1989-03-13 Method of distributing reactive load between ac generators operating in parallel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1728924A1 true SU1728924A1 (en) 1992-04-23

Family

ID=21434157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894662418A SU1728924A1 (en) 1989-03-13 1989-03-13 Method of distributing reactive load between ac generators operating in parallel

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1728924A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Росман Л.В. Групповое управление возбуждением синхронных генераторов гидроэлектростанций. - М. Л.: Госэнергоиздат, 1962. Авторское свидетельство СССР Мг 583508, кл. Н 02 J 3/46, 1976. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Goya et al. Frequency control in isolated island by using parallel operated battery systems applying H∞ control theory based on droop characteristics
US4064419A (en) Synchronous motor KVAR regulation system
US20200335972A1 (en) Method and apparatus for impedance matching in virtual impedance droop controlled power conditioning units
US5517422A (en) Method and apparatus for direct control of the inter-area dynamics in large electric power systems
US9964978B2 (en) Control systems for microgrid power inverter and methods thereof
EP3664246A1 (en) Method and apparatus for control of intelligent loads in microgrids
EP0239278B1 (en) Capacitor apparatus for reactive power compensation
CA2158187C (en) Electrical power generating installation and method of operating same
US9997921B2 (en) Solar power conversion system and method
CN110429578B (en) Distributed direct-current micro-grid control method
Ion et al. Control of parallel operating micro hydro power plants
US5586018A (en) Device for suppressing voltage fluctuation and higher harmonics
JP2001086649A (en) Load frequency controlling method in power system
SU1728924A1 (en) Method of distributing reactive load between ac generators operating in parallel
CN114725998A (en) Virtual synchronous machine and droop-controlled converter type voltage source parallel operation method
JPH1198694A (en) Power linkage interchange command apparatus
WO2021205701A1 (en) Power conversion device
CN113541124A (en) Voltage current distribution type compromise control system for direct-current micro-grid
Sanseverino et al. Minimum power losses by using droop coefficients regulation method with voltage and frequency constraints in islanded microgrids
JP4031412B2 (en) Power generation control device and program for power consignment
KR101667594B1 (en) Microgrid system including variable speed diesel generator and control method thereof
CN114123275B (en) Distributed pre-charging method applied to series distributed energy storage system in micro-grid
CN112152225B (en) Generator excitation difference adjustment coefficient optimization setting method considering small interference stability constraint
US20240039293A1 (en) Control system for dispatching optimized real and reactive power set points
US20240186798A1 (en) Control terminal in power generation system, control program for power generation system, and method for manufacturing power generation system