155
I.
В
ВЕДЕНИЕ
С момента промышленного изготовления и внедрения
первого УШР прошло уже более двадцати лет. В силу
значительной протяженности линий электропередач и
специфики построения электрических сетей в России УШР
находят широкое применение на всей её территории. УШР
применяются с целью стабилизации напряжения в сети
высокого напряжения от 35 до 500 кВ или для компенсации
избыточной зарядной мощности линий электропередачи.
Для автоматического управления индуктивностью УШР
применяется система автоматического управления (САУ).
САУ выполняет следующие основные функции [1], [2]:
а) Автоматическое
управление
величиной
индуктивности УШР в заданных пределах для обеспечения
стабилизации напряжения в точке подключения;
б) Контроль перегрузки УШР по току сетевой
обмотки с последующим автоматическим ограничением;
в) Обеспечение ручного регулирования тока УШР
ступенчатым изменением угла управления;
г) Автоматическое поддержание заданного тока
сетевой обмотки реактора;
д) Обеспечение
режима
предварительного
подмагничивания УШР.
II.
П
РИНЦИП ДЕЙСТВИЯ
САУ УШР
В РЕЖИМЕ
СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ
САУ
задает
углы
управления
тиристоров
полупроводникового преобразователя, подключенного к
выводам обмотки управления, изменяя приложенное к этой
обмотке выпрямленное напряжение и ток в ней.
Регулирование тока в обмотке приводит к изменению
магнитного потока в полустержнях, и, как следствие, к
росту или уменьшению тока в сетевой обмотке.
Принцип
действия
САУ
основывается
на
следующем [1], [2]:
а) раз в период частоты сети измеряется и
перезапоминается значение напряжения сети
U
СЕТИ
;
б) вычисляется
сигнал
рассогласования
ΔU = U
СЕТИ
– U
У
.
Существует
два
способа
учёта
сигнала
рассогласования:
•
При изменении
ΔU
в диапазоне
(0÷k)·U
НОМ
, угол
управления пропорционально меняется от
α
ХХ
при
ΔU = 0
до
α
НОМ
при
ΔU = k·U
НОМ
;
•
При изменении
ΔU
в диапазоне
(0÷k)·U
У
, угол
управления пропорционально меняется от
α
ХХ
при
ΔU = 0
до
α
НОМ
при
ΔU = k·U
У
где
U
У
– напряжение уставки, установленное оператором,
U
НОМ
– номинальное напряжение сетевой обмотки
реактора,
α
ХХ
,
α
НОМ
– углы управления, соответствующие
углам, при которых устанавливаются токи сетевой обмотки
реактора
I
ХХ
и
I
НОМ
при номинальном напряжении сетевой
обмотке на реакторе,
k
– коэффициент статизма,
устанавливаемый оператором в пределах (0,01÷0,05) с
дискретностью 0,01.
в) при превышении сигнала рассогласования
величины
k·U
НОМ(У)
в САУ предусмотрен режим
ограничения тока сетевой обмотки реактора на
номинальном уровне.
г) САУ переходит в режим форсированного набора
тока
реактора,
задействовав
полупроводниковые
преобразователи с углами управления, соответствующими
максимальному быстродействию в следующих условиях:
•
сигнал рассогласования
ΔU
превышает величину
k·U
НОМ(У)
+ U
Ф
;
•
ток сетевой обмотки реактора меньше 70 % от
номинального,
где
U
Ф
– граница динамического перехода в режим
форсированного набора тока ректора.
д) САУ перейдет в режим форсированного сброса
тока
реактора,
задействовав
полупроводниковые
преобразователи в инверторном режиме в следующих
условиях:
•
сигнал рассогласования
ΔU
меньше величины
0 – U
РФ
;
•
ток сетевой обмотки реактора больше 30 % от
номинального,
где
U
РФ
– граница динамического перехода в режим
форсированного сброса тока ректора.
III.
О
ПИСАНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ
УШР
Разработанная модель основана на принципах действия
САУ, описанных в разделе II.
На рис. 1 приведена упрощённая блок схема
разработанной цифровой модели УШР в ПВК EUROSTAG.
а) Для инициализации уставки напряжения УШР в
цифровой модели используются следующие уравнения в
зависимости от способа учёта сигнала рассогласования:
•
при изменении
ΔU
в диапазоне
(0÷k)·U
НОМ
У СЕТИ
УШР СЕТИ
U U k B U
=
+
, о.е.
(1)
•
при изменении
ΔU
в диапазоне
(0÷k)·U
У
1
СЕТИ
У
УШР СЕТИ
U
U
k B U
=
−
, о.е.
(2)
где
B
УШР
–
проводимость УШР < 0 при индуктивном
характере (o.e.),
k
– статизм (o.e.),
U
СЕТИ
– напряжение сети
в точке подключения УШР (o.e.).
Дополнительно учтено задание в ручном режиме
напряжения уставки для УШР имеющих в исходном
режиме напряжение уставки, установленное оператором,
выше напряжения сети в точке подключения УШР.
