專利名稱：一種數字無功補償的勵磁調節器的制作方法
技術領域：
一種數字無功補償的勵磁調節器
技術領域：
本實用新型涉及一種數字式無功補償(即調差)技術，尤其是涉及發電 機組的勵》茲調節纟支術。
背景技術：
無功補償(也稱調差)單元是勵磁調節器重要組成部分，該無功補償單
元作用是 一、保證發電機間并列運行的穩定性，同時按給定的比率分配發 電機間無功功率；二、補償從發電機至電網某點間的電抗壓降，維持該點電 壓與某一給定值。因此對無功補償單元基本要求是(l)純有功負栽的變 化不應使調節器控制輸出發生變化，也即不引起無功變化；(2)調差單元 對無功反應的靈敏度要高；(3)簡單、可靠、準確、穩定、調整方便。
傳統的模擬式勵磁調節器都是采用單相、兩相、三相式電阻電流調差 電路及變壓器耦合式的調差電路。這種電路在前蘇聯及中國使用了幾十年， 其可靠性比較高，但體積笨大，結構復雜，有一個龐大的可調調差電阻，調 差調整也不方便，有機械磨損，且不宜直接用到微機勵磁調節器中。
戴樹梅等人發布的中國實用新型專利第93237418.2號提出一種"無功
率變送器的勵磁調節器"，該勵磁調節器用一種無功電流測量單元來取代無
功功率變送器，此外還可以同時把移相觸發單元和晶閘管功率單元用功率半 導體器件即功率晶體管和功率場效應管等的脈沖寬度調制單元來取代，具有
結構筒單、體積小、響應速度快、成本低、可靠性高等優點。但該專利將調 差環節前后的壓降乘上一個調差系數作為無功電流，而且調差系數的給定還 是采用可改變調差電阻，它只有在COScJ)二0 (只有無功)是準確的，而在0 〈COS4) 〈l之間所測的無功電流誤差較大，不能用于無功控制。
戴樹梅等人提出的中國實用新型專利第00221124.6號提出"一種全數 字式的在線變參數的勵磁調節器"，該勵磁調節器包括測量單元、調差單元、 運算控制單元、移相觸發單元及功率單元。其調差單元不用無功變送器，亦
不依賴于模擬式的補償裝置，它是釆用交流電壓電流經變送后通過相位測量電路，由集成電路構成的，比較發電機端電流與電壓相位，求出無功電流及 無功補償，調差系數用數字給定。該專利技術已在國科智海(福建)系統控 制有限公司生產的勵磁調節器中廣泛應用。但因其是用 一種集成電路與軟件 結合構成相位差測量單元和調差單元。本專利推出的一種無功補償的勵磁調 節器更為簡單，較適用于小型微型的發電機組。
實用新型內容
本實用新型要解決的技術問題，在于提供一種數字無功4卜償的勵磁調節 器，將傳統的模擬電阻電流電路與軟件結合進行相位測量，具有簡單，可靠， 穩定的特點，又具有調整方便，直觀的優點，特別適用于小型微型發電機組。
本實用新型是這樣實現的 一種數字無功補償的勵》茲調節器，包括一測 量單元， 一無功補償單元、 一運算控制單元、 一同步與觸發單元及功率單元， 所述無功補償單元為一模擬電阻電流電路，其中， 一端與電流電壓互感器組 成的測量單元相連，另一端與運算控制單元相連。
所述無功補償單元包括一小型補償電阻及電流、電壓變送電路，該小型 補償電阻為固定阻值的小電阻，并連接電流變送器二次測其阻值一般為100 次(根據電流變送器特性確定)
本實用新型與傳統的模擬電阻電流調差環節主要不同的是 一、傳統采 用的調差電阻是用可調的大型電阻，體積大。本專利采用的是固定的小電阻； 二、傳統的調差系數是通過可調的電阻調整，本實用新型是數字給定，不改 變電阻值；三、傳統的調差環節不直觀，不能數字顯示，本實用新型通過與 軟件結合可數字顯示較直觀；四、傳統的調差環節輸出直接接入比較單元進 行調節控制，本專利是經過相量分析，三角函數運算由軟件實現的。
因此，本實用新型具有如下優點具有傳統的模擬電阻電流的調差電路，
可靠性高、穩定性高的優點，又具有數字控制特點，可對勵磁調節器的無功 補償進行數字測定與數字給定。因此該調節器電路結構筒單、準確、靈敏度 及穩定性高，無機械磨損，且操作直觀。
下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一 步的說明。圖1是本實用新型數字無功補償勵磁調節器的原理框圖。 圖2是本實用新型的測量單元與調差單元單相式電路圖。
圖3 A至圖3C是測量單元與調差單元單相式相量圖。
具體實施方式
請參閱圖l所示，本實用新型數字無功補償勵磁調節器，是將傳統的模 擬電阻電流的調差電路，根據其相量關系推出數學模式經軟件處理，對勵磁 調節器的無功補償進行數字測定與數字給定。它主要由測量單元10，無功 補償(調差)單元20,運算控制單元30,同步與觸發單元40及功率單元 50組成。其無功補償(調差)單元釆用模擬電阻電流電路及由該電路相量 關系導出的無功補償(即調差系數)算式構成。
再如圖2所示，是本實用新型的測量單元10與調差單元20單相式電路圖。 補償電阻Rc并接在A相電流互感器二次測，所述調差電阻為固定阻值的小電阻 Rc,該電阻的阻值一般為IOO次左右，根據電流互感器特性確定。
請參閱圖3 A至圖3C所示，圖3A至圖3C是圖2的相量圖，其中， 圖3 A是當coscf)=l時的相量圖，圖3B是當coscl)二O時的相量圖，圖3C 是當0<cos4)<l時的相量圖。本實用新型采用單相式電路，圖中顯示釆用 AB線電壓，C相電流。
l)a=l)a+icRc............ ( 1 )
tTb=l)b, Lfc=CTc
如圖3A所示，當cosd)=l時(純有功負載)，各相電流分別與相應 的相電壓同相位，小=0, U，ab-Uab，經補償電i 各后的電壓僅相位變化，而 其大小基本不變；
> c)
2 - 2f7a6(7ci c) cos p 補償度5= ^Uab對高壓機組一般為互感器二次測電壓一般為100伏。低壓機組為380伏。 可見在純感性負載下，經補償電路后U"ab〉Uab，補償電路后機端電壓隨無功電流增 加而下降為正調差，將電流互感器調差。
上述本實用新型的相量分析，運算由軟件實現的。通過顯示器可較直 觀顯示，侵j乘作更加方便。
本實用新型無功補償度(即調差系數)5的整定模擬式通過改變Rc, 改變調差系數5;本實用新型將Rc設定為某一不變值，通過改變調差電路 輸出Uab，虛擬值大小整定5 。
權利要求1、一種數字無功補償的勵磁調節器，包括一測量單元，一無功補償單元、一運算控制單元、一同步與觸發單元及功率單元，所述無功補償單元為一模擬電阻電流電路構成相位測量電路，其特征在于一端與電壓電流互感器組成的測量單元連接，另一端與運算控制單元連接。并根據該電路電流電壓的相量關系導出的控制算式進行數字控制無功補償度。
2、 根據權利要求1所述的一種數字無功補償的勵磁調節器，其特征在 于所述無功補償單元包括小型補償電阻及電流電壓變送電路，該小型補償 電阻為固定阻值不作調整，該小型補償電阻的阻值一般為100次左右，必須 與電流互感器配合。
專利摘要本實用新型提供了一種數字無功補償的勵磁調節器，包括一測量單元，一無功補償單元、一運算控制單元、一同步與觸發單元及功率單元，所述無功補償單元為一模擬電阻電流電路構成的相位測量電路，其中，一端與電壓電流互感器組成的測量單元連接另一端與運算控制單元連接，本實用新型將傳統的模擬電阻電流電路與軟件結合，進行相位測量，取代無功變送器及變流采樣、交流整流采樣。具有簡單，可靠，穩定的特點，又具有調整方便，直觀的優點，特別適用于中小型和微型發電機組的勵磁調節器。
文檔編號H02P9/14GK201369702SQ200920136489
公開日2009年12月23日 申請日期2009年1月21日 優先權日2009年1月21日
發明者戴樹梅, 戴超波, 盂敏滄 申請人:戴超波;盂敏滄;戴樹梅