Файл: Росман Л.В. Групповое управление возбуждением синхронных генераторов гидроэлектростанций.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 57

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ТЕРМИНОЛОГИЯ и УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

В настоящей работе применяется несколько терминов и услов­ ных обозначений, не являющихся общеупотребительными. Ниже дается краткий перечень таких терминов и обозначений с поясне­ ниями. Пояснения повторены также в соответствующих местах тек­ ста.

 

 

1. ТЕРМИНЫ

а)

Распределение— распределение реактивной нагрузки меж­

ду генераторами

электростанции.

б)

Параметр

распределения— параметр (реактивная мощность,

ток статора, ток ротора и т. п.), характеризующий режим нагрузки генератора и используемый при ручном или автоматическом рас­ пределении для регулирования возбуждения генераторов в направ­ лении уменьшения разности между его (параметра) фактическим и заданным значениями.

в) Погрешность распределения — установившееся значение раз­ ности между фактическим н заданным значениями параметра рас­ пределения.

г) Уравнивание — распределение, при котором стремятся к ра­ венству параметров распределения генераторов.

д) Однотипные генераторы — генераторы, имеющие одинаковые расчетные данные и одинаковые схемы присоединения к общим ши­ пам.

е)

Основной режим— режим, соответствующий

экономичному

распределению реактивной нагрузки.

потерями ак­

ж)

Дополнительные потери — разность между

тивной

мощности в фактическом и основном режимах.

з)

Рассогласование— в гл. 1 — отклонение реактивной нагруз­

ки генератора от величины, соответствующей экономичному рас­ пределению; в последующих главах — отклонение любого парамет­

ра распределения

от заданной величины.

имеющее

и) Исходное

рассогласование — рассогласование,

место в установившемся режиме перед включением системы авто­ матического распределения '.

к) Максимальное рассогласование — максимально возможное исходное рассогласование.

л) Эквивалентные масштабы зон устойчивости — масштабы, при которых совпадают точки зон, соответствующие минимально до­ пустимым по условию точности коэффициентам усиления систем распределения.*1

1 Для полного тока статора за исходное рассогласование при­ нимается фиктивная величина, определяемая по спрямленной ха рактеристике (см. гл. 5).

7


2. СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 1

ГУВ — групповое

управление

возбуждением

синхронных

генераторов;

ЦРН — центральный регулятор напряжения;

ЦУР — центральный

распределитель реактив­

ных нагрузок;

 

УК — устройство компаундирования;

КСТ —■компаундирование по

среднему току

статоров параллельно работающих ге­ нераторов;

U — напряжение шин станции;

5 — полная мощность;

Q — реактивная мощность; J — полный ток;

I — реактивный ток;

 

/ а— активный

ток;

 

 

 

 

 

л — активные

потери,

возникающие

вслед­

 

ствие протекания реактивного тока;

 

(р (р х— токи

ротора

при

номинальной реактив

 

ной нагрузке и при реактивной нагруз

 

ке, равной нулю, соответствующие

 

номинальной активной нагрузке;

номи­

 

ip х х— ток

ротора,

соответствующий

 

нальному

напряжению

статора

при

 

холостом

ходе генератора;

 

 

ги в— ток возбуждения

возбудителя;

 

 

“в.в — напряжение

на

обмотке

возбуждения

 

возбудителя;

 

 

 

 

 

 

R — параметр

распределения;

 

 

 

/?„ — заданное

(в схемах

с уравниванием —

 

среднее) значение параметра распреде­

 

ления;

 

 

между j| фактическим

 

г = R R„ — рассогласование

 

и заданным значениями параметра рас­

 

пределения и, в частности:

 

 

 

по реактивной мощности

 

 

 

q = Q — Q0;

 

 

 

 

по полному току2

 

 

 

 

 

i =

J

 

 

 

 

 

 

по току

ротора

 

 

 

 

 

у = р—V-

 

 

 

 

 

по напряжению ротора

 

 

 

ТГ=«Р—“р*

 

 

 

/•доп—допустимая установившаяся погреш­

 

ность по параметру распределения R;5*

1 Кроме

обозначений в пределах одного

параграфа.

 

5 Следует обратить внимание на разницу в обозначениях пол­

ного тока J

и рассогласования /.

 

 

 

 

 

 

 

8



к =

-------коэффициент,

определяющий соотноше-

 

;оп ния допустимых погрешностей по раз­

 

личным параметрам распределения;

 

 

ов— статизм

внешней характеристики стан­

 

ции по напряжению;

 

 

 

ог— статизм системы распределения;

 

 

ои— статизм

характеристики нагрузки

на

 

шинах станции (в процентах к приня­

 

тым для выражения всех статизмов

 

базисным величинам);

рассогласования

 

k — в гл. 1 —-коэффициент

 

реактивных

нагрузок,

в последующих

 

главах — коэффициент

усиления

эле­

 

ментов системы ГУВ;

 

 

 

Дг'в.в

 

 

 

 

 

 

 

 

ku= -дтj---- коэффициент усиления собственно ре­

 

 

ДR

гулятора

напряжения;

 

 

 

 

 

 

 

усиления

 

объекта

регу-

 

ko6= т~------- коэффициент

 

 

шв.в

лирования

(генератора,

возбудителя

 

 

 

и т. д.);

 

 

 

 

 

 

 

_ Д U __

3

-коэффициент

усиления

звена, модели­

 

ДR ~

100"

 

 

 

рующего

нагрузочную

характеристику

 

 

 

энергетической системы

в координатах

 

ДR

100

режимной диаграммы;

 

 

 

 

 

 

усиления

 

системы

регу­

■kllko6= 'Y r T ~ ~ ^ ----- коэффициент

 

 

 

 

лирования по напряжению с учетом

 

Д(пв

объекта;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аг=

----- коэффициент

усиления

 

собственно си-

 

 

г

стемы распределения

 

реактивной на­

 

ДЯ„

 

грузки по параметру R-,

 

 

per г W r

Г — коэффициент

усиления

полной

разо­

ДR*

100

мкнутой системы

распределения

реак­

 

 

 

тивной нагрузки

по параметру R с уче­

 

 

 

том объекта;

 

 

 

 

 

 

ka— коэффициент усиления в эквивалентном

 

 

 

масштабе;

 

 

 

 

 

 

 

 

К — передаточная функция;

 

сопротивление

 

 

х г— синхронное

реактивное

 

 

 

генератора;

 

 

и взаимное со-

 

x ii’

x ik— собственное

(входное)

 

 

 

противления ветвей структурной схемы;

 

 

Tdg— постоянная

времени

генератора

при

 

 

 

разомкнутом статоре;

 

 

 

 

 

Гр— постоянная механической

инерции

рото­

 

 

 

ра.

 

 

 

 

 

 


ГЛАВА ПЕРВАЯ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМ ГРУППОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЕМ (ГУВ)

1-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

При индивидуальном управлении распределение реактивной на­ грузки между генераторами станции производится вручную путем задания соответствующих уставок регуляторам возбуждения каж­ дого генератора и последующей их корректировки Г

При групповом управлении станция (или группа объединенных системой ГУВ генераторов) получает общее задание величины под­ держиваемого напряжения шин, чем определяется также величина суммарной реактивной нагрузки. Задание и корректировка нагрузки каждого генератора при этом вручную производиться не могут.

Одним из основных вопросов, встающих при разработке си­ стем ГУВ, является вопрос об условиях, которым должно удов­ летворять распределение реактивной нагрузки между генераторами станции 12, и о средствах его осуществления при групповом управ­ лении. Эти условия рассмотрены в настоящей главе.

Показано, что соблюдение условий экономически наивыгодней­ шего распределения не является обязательным, поскольку возмож­ ные при отступлении от этого условия дополнительные потери имеют незначительную величину.

Рассмотрены условия технически целесообразного распределе­ ния и найдены величины допустимых погрешностей при выполне­ нии этих условий. Показано, что для обеспечения необходимой точ­ ности при групповом управлении должно осуществляться автомати­ ческое принудительное распределение реактивных нагрузок.

Специальное внимание уделено основам выбора параметров режима генератора, которые могут быть использованы в системе автоматического распределения.

1 Подробнее см. приложение 3.

2 В дальнейшем для обозначения понятия «распределение реак­ тивной нагрузки между генераторами станции» будем применять сокращенный термин «распределение».

10

Отдельно рассмотрены условия, которым должны соответство­ вать системы ГУВ при наличии на станции двух и более регулируе­ мых напряжений.

На установленных здесь положениях базируются производимые в дальнейших главах сравнительные исследования систем ГУВ. Однако с целью сокращения объема основного текста книги мате­ риал настоящей главы изложен в значительной мере реферативно, а обоснование сделанных выводов и необходимые выкладки частич­ но перенесены в приложения 2—4.

1-2. ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМАМ ГУВ,

ИСХОДЯЩИЕ ИЗ УСЛОВИЙ э к о н о м и ч н о г о РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАКТИВНОЙ НАГРУЗКИ МЕЖДУ ГЕНЕРАТОРАМИ СТАНЦИИ

В настоящем параграфе и относящихся к нему при­ ложениях 2 и 3 рассматривается вопрос о том, следует ли при групповом управлении стремиться распределять реактивные нагрузки между генераторами станции та­ ким образом, чтобы удовлетворялось условие миниму­ ма потерь активной мощности, или выполнение этого условия не является обязательным.

Условие минимума потерь определяется по методу относительных приростов потерь, подробно разработан­ ному в литературе применительно к более сложному во­ просу об экономичном распределении реактивной мощ­ ности в энергетической системе — в работах И. М. Мар­ ковича 1[Л. 11], Н. А. Мельникова [Л. 12], Б. И. Розен­ берга [Л. 16] и др.

С целью решения поставленной задачи ниже выво­ дятся условия экономически оптимального распределе­ ния реактивной нагрузки для нескольких характерных типов станций, а затем находится разница между поте­ рями в оптимальном режиме и в режимах, отличных от оптимального.

Как будет видно из дальнейшего, найденные таким образом дополнительные потери, возникающие вслед­ ствие отклонения режима распределения от оптимально­ го, имеют весьма малую величину, вследствие чего ими при определении требований к системам ГУВ можно пренебречь.

Это дает возможность при определении величины до­ полнительных потерь принять следующие упрощающие допущения:

11