Регулирование напряжения блока «синхронный генератор – объединенный регулятор потока мощности»

Abstract

Рассмотрен альтернативный способ регулирования напряжения и реактивной мощности энергоблоков электростанции, основанный на применении объединенного регулятора потоков мощности (ОРПМ) в качестве элемента связи синхронного генератора c нагрузкой. Такой способ позволяет упростить систему возбуждения синхронного генератора и повысить его надежность. В программном комплексе MATLAB Simulink рассмотрены возможности управления таким блоком в нормальных режимах. При этом синхронный генератор принят с нерегулируемым током возбуждения, а блок работает на активноиндуктивную нагрузку. Исследованы особенности регулирования напряжения на выводах блока посредством ОРПМ при неизменном режиме работы генератора. Приведены векторные диаграммы для исходного режима при отключенном ОРПМ, а также и при введенном в работу ОРПМ при вариациях режима блока. Изменение напряжения блока осуществляется путем регулирования амплитуды входного сигнала блока ШИМ системы управления последовательным преобразователем. По результатам экспериментов в программном комплексе построено семейство регулировочных характеристик блока, по которым определяется диапазон возможных значений изменения напряжения блока. Приведенные зависимости позволяют определить и необходимые значения параметров ОРПМ, применяемого совместно с синхронным генератором с нерегулируемой системой возбуждения и являющегося основным средством регулирования напряжения на нагрузке. The paper considers alternative technique for regulation of voltage and reactive power of electrical power plant unit; the technique is based on using of combined power flow regulator (CPFR) as coupler of synchronous generator with load. This technique allows of simplifying excitation system of synchronous generator and enhancing reliability of the latter. Software suite MATLAB Simulink is used for analyzing potential of control of such unit in normal modes. At that, synchronous generator is taken with unregulated excitation current, and unit works for active-inductive load. We studied specifics of voltage regulation at unit terminals with CPFR at constant operation mode of generator. The paper presents vector diagrams for initial mode at deactivated CPFR, and as well at activated CPFR at variations of unit mode. Change in unit voltage is achieved with regulation of input amplitude of control system PWM unit by series converter. Results of experiment in software suite were used for construction of set of unit regulation characteristics identifying the range of possible changes in unit voltage. Presented dependences allow of finding necessary parameter values of CPFR that is used in combination with synchronous generator with unregulated excitation system, and is the main means of voltage regulation at load.