Автоматическое регулирование мощности статических компенсаторов

Возможность непрерывного управления мощностью реакторов и дискретного изменения мощности конденсаторных установок мощными тиристорными управляемыми устройствами и тиристорными выключателями соответственно обусловила разработку статических реверсивных управляемых компенсаторов (СТК), более надежных, быстродействующих и менее дорогих, чем вращающиеся синхронные компенсаторы. В связи с выявившимися особенностями коммутации секционированных конденсаторных установок оказалось целесообразным выполнять СТК, состоящими из непрерывно управляемой реакторной части и постоянно включенной или только включаемой и отключаемой в целом конденсаторной установки.

Поскольку непрерывно управляемые реакторные СТК в режимах малой загрузки потребляемой реактивной мощностью (при больших углах включения тиристоров /2 < < 2 /3) генерируют гармонические составляющие напряжения и тока, пришлось их секционировать и осуществлять дискретно-непрерывное управление их мощностью, т.е. производить включение и отключение отдельных реакторов с непрерывно изменяемой мощностью каждого из них тиристорными преобразователями, работающими с малыми углами включения тиристоров ( /6 < < /2). Поэтому определились два типа СТК: оба состоят из отдельных секций (модулей), но один - с постоянно подключенной конденсаторной установкой, а второй - с периодически коммутируемой.

Первый тип СТК является частично, а второй полностью реверсивным. Например, СТК одной из электропередач напряжением 1150 кВ состоит из 14 реакторных непрерывно управляемых модулей, потребляющих реактивную мощность до -1100 Мвар, и конденсаторной установки мощностью +300 Мвар.

Для реверсивных СТК разработаны аналоговый автоматический регулятор реактивной мощности с элементом дискретного действия и микропроцессорная автоматическая система комплексного управления и защиты (САУЗ).

Изображения регулирующих воздействий непрерывной части аналогового регулятора и микропроцессорной САУЗ определяются следующими р- и z- операторными выражениями, отображающими функционирование их измерительной и вычислительной частей соответственно:

аналогового автоматического регулятора

(1)

цифрового регулятора

В соответствии с (2) выходной сигнал вычислительной части цифрового регулятора САУЗ является следующей функцией дискретного времени

(3)

где - дискретное значение выходного сигнала цифрового реального дифференциатора в предшествующий интервал дискретизации.

Составляющая (3), пропорциональная отклонению напряжения U, определяет загрузку СТК генерируемой или потребляемой реактивной мощностью. Сигналы по первой и второй производным напряжения стабилизируют автоматическую систему регулирования, работающую при высоких коэффициентах усиления сигнала по отклонению напряжения. Сигнал, отображающий изменения активной мощности линии электропередачи, формируемый реальным дифференцирующим звеном по ее отклонению , обеспечивает затухание электромеханических переходных процессов в электропередаче. Из условия наиболее эффективного их демпфирования и выбирается постоянная времени Т_д._р реального дифференциатора.

Микропроцессорная автоматическая система комплексного управления и защиты статическими компенсаторами выполнена на базе микросредств управляющей вычислительной техники (МСУВТ) В7. Она производит не только автоматическое регулирование напряжения и реактивной мощности СТК, но и противоаварийное управление: защиту тиристорных преобразователей, ограничение перенапряжений, дискретное повышение предписанного напряжения (уставки) по сигналу противоаварийной автоматики.