[发明专利]一种同步调相机的双轴励磁装置及调节方法

权利要求书

1.一种同步调相机的双轴励磁装置，其特征在于，包括设置在转子直轴d和交轴q上的d轴励磁绕组和q轴励磁绕组，设置在定子上的电枢绕组，用于检测电网载荷值的载荷检测电路，以及用于获取同步调相机的实时无功功率值的无功功率测量电路；

所述d轴励磁绕组、q轴励磁绕组和所述电枢绕组连接三通励磁调节器，所述无功功率测量电路的输出端连接比较电路，所述比较电路连接主控制系统，所述载荷检测电路连接所述主控制系统，所述主控制系统连接三通励磁调节器；

所述比较电路用于将实时无功功率值与预设无功功率阈值进行比较，并向所述主控制系统输送阈值比较信号，所述主控制系统依据所述电网载荷值、所述实时无功功率值和所述阈值比较信号控制所述三通励磁调节器分别对d轴励磁绕组、q轴励磁绕组和电枢绕组的电流进行调节；

所述三通励磁调节器包括三通输出控制回路以及与所述三通输出控制回路连接的三个可控硅输出端口，三个所述的可控硅输出端口分别连接d轴励磁绕组、q轴励磁绕组和所述电枢绕组；

所述三通输出控制回路包括单片机控制板、励磁功率模块和分流电路，所述单片机控制板连接所述励磁功率模块，所述励磁功率模块连接分流电路，所述分流电路的三个输出端分别连接三个所述可控硅输出端口，所述单片机控制板连接主控制系统，并获取主控制系统对d轴励磁绕组、q轴励磁绕组和电枢绕组三者工作状态及电流调节比例的分析结果，进而控制三个所述的可控硅输出端口的开/闭状态，以及控制分流电路调节三个可控硅输出端口的输出电流大小。

2.根据权利要求1所述的一种同步调相机的双轴励磁装置，其特征在于，所述单片机控制板通过输出触发脉冲信号调节所述励磁功率模块的励磁电流信号。

3.一种基于权利要求1所述的同步调相机的双轴励磁装置的调节方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100、依据定子发热允许的定子电流最大值，计算同步调相机允许的无功功率上限值，依据同步调相机和电网连接电抗值，计算同步调相机定子电流最小值允许的无功功率值下限值，获取同步调相机允许的无功功率阈值范围，并存储在主控制系统中；

步骤200、实时获取电网载荷值，在主控制系统预设电网载荷阈值范围，超过所述电网载荷阈值范围的上限时，记为过励运行状态，低于所述电网载荷阈值范围的下限时，记为欠励运行状态，在电网载荷阈值范围内时，记为正常运行状态；

步骤300、实时获取同步调相机的无功功率值，并通过比较电路与预设的无功功率阈值范围进行比对，获取阈值比较信号；

步骤400、主控制系统获取所述电网载荷值、所述无功功率值和所述阈值比较信号并进行处理分析，按照定子部件和转子部件的发热值大小依次调节电枢绕组、d轴励磁绕组、q轴励磁绕组的工作状态及电流大小。

4.根据权利要求3所述的一种同步调相机的双轴励磁装置的调节方法，其特征在于，所述定子部件的发热值以所述定子部件的电枢绕组发热值作为计算标准，所述转子部件的发热值以所述转子部件的d轴励磁绕组、q轴励磁绕组的综合发热权值作为计算标准。

5.根据权利要求4所述的一种同步调相机的双轴励磁装置的调节方法，其特征在于，同步调相机在正常运行状态下和过励运行状态下，所述电枢绕组、d轴励磁绕组处于工作状态，q轴励磁绕组处于断开状态；同步调相机在欠励运行状态下，电枢绕组、d轴励磁绕组和q轴励磁绕组均处于工作状态。

6.根据权利要求5所述的一种同步调相机的双轴励磁装置的调节方法，其特征在于，同步调相机在正常运行状态下的电流调节方法包括：

依据电网载荷值自小到大，依次提高或降低电枢绕组的励磁电流，升高d轴励磁绕组的励磁电流；

电枢绕组的励磁电流的提高值为d轴励磁绕组的励磁电流提高值的1/7～1/3；电枢绕组的励磁电流的降低值为d轴励磁绕组的励磁电流提高值的1/11～1/5。

7.根据权利要求5所述的一种同步调相机的双轴励磁装置的调节方法，其特征在于，同步调相机在过励运行状态下的电流调节方法包括：

依据电网载荷值自小到大，将电枢绕组的励磁电流调至定子电流最大值，升高d轴励磁绕组的励磁电流。