[发明专利]同步电动机励磁控制装置

说明书

本发明涉及一种改善电力系统电压稳定度的同步发电机励磁控制装置。

图5是示出现有同步发电机励磁控制装置的构成图，图中，1为对输电系统(省略图示)的输电电压(与同步发电机(省略图示)和输电系统间连接的变压器(省略图示)高压一侧电压有关)进行设定的输电电压设定电路，2是由输电电压设定电路1设定的输电电压设定值V_Href减去输电系统实际加上的输电电压V_H的减法器，3是检测变压器分接头位置的分接头位置检测电路，4是根据分接头位置检测电路3检测出的变压器分接头位置求出变压器升压比n的倒数，将该升压比n的倒数与输电电压设定值V_Href相乘的升压比求出电路。

5是确定同步发电机无功电流Iq设定值Iq0的无功电流设定电路，6是将变压器额定电抗值Xt与无功电流设定电路5设定的无功电流Iq设定值Iq0相乘的乘法器，7是将升压比求出电路4的乘法结果与乘法器6的乘法结果相加、再由该加法结果减去同步发电机端电压Vg设定值Vgref的加法减法器，8是将增益降低系数β除以输电电压控制的陡降增益KH的结果与加法减法器7的加减法结果相乘的乘法器，9是将减法器2的减法结果与乘法器8的乘法结果相加的加法器，10是将输电电压控制的陡降增益KH与加法器9的加法结果相乘的乘法器，11是同步发电机端电压Vg设定值Vgref和端电压Vg之间的偏差乘上增益降低系数β、再将该乘法结果与乘法器10的乘法结果相加的信号生成器。

以下说明动作。

图5例中，通过将信号生成器11的加法结果输出给同步发电机自动电压调整器AVR，控制输电系统的输电电压V_H，使其与设定值V_Href保持一致。控制输电系统的输电电压V_H使其保持不变的输电电压控制，其输电电压用下式表示。 V H = V Href - n · β · Xt β + n · KH ( Iq - Iq 0 ) - - - - - ( 1 ) ]]>

其中，无功电流设定电路5将输电电压V_H与设定值V_Href保持一致时的同步发电机无功电流Iq作为设定值Iq0。

由式(1)可知，若同步发电机运行于同步发电机其无功电流Iq与设定值Iq0基本一致的附近，便可维持输电系统输电电压V_H接近设定值V_Href。

而控制同步发电机端电压Vg使其保持不变的端电压控制，其输电系统输电电压V_H用下式表示。这里下式中nr为变压器电抗变化比。

V_H=n·V_gref-nr·Iq·Xt    (2)

对比式(1)和式(2)，显然控制输电系统输电电压V_H使其保持不变的方式，与控制同步发电机端电压Vg使其保持不变的方式相比，变压器的电抗变化对电压降及无功电流Iq变动的影响较少，可实现输电系统中输电电压V_H的稳定。