专利名称：一种数字无功补偿的励磁调节器的制作方法
技术领域：
一种数字无功补偿的励磁调节器
技术领域：
本实用新型涉及一种数字式无功补偿(即调差)技术，尤其是涉及发电 机组的励》兹调节纟支术。
背景技术：
无功补偿(也称调差)单元是励磁调节器重要组成部分，该无功补偿单
元作用是 一、保证发电机间并列运行的稳定性，同时按给定的比率分配发 电机间无功功率；二、补偿从发电机至电网某点间的电抗压降，维持该点电 压与某一给定值。因此对无功补偿单元基本要求是(l)纯有功负栽的变 化不应使调节器控制输出发生变化，也即不引起无功变化；(2)调差单元 对无功反应的灵敏度要高；(3)简单、可靠、准确、稳定、调整方便。
传统的模拟式励磁调节器都是采用单相、两相、三相式电阻电流调差 电路及变压器耦合式的调差电路。这种电路在前苏联及中国使用了几十年， 其可靠性比较高，但体积笨大，结构复杂，有一个庞大的可调调差电阻，调 差调整也不方便，有机械磨损，且不宜直接用到微机励磁调节器中。
戴树梅等人发布的中国实用新型专利第93237418.2号提出一种"无功
率变送器的励磁调节器"，该励磁调节器用一种无功电流测量单元来取代无
功功率变送器，此外还可以同时把移相触发单元和晶闸管功率单元用功率半 导体器件即功率晶体管和功率场效应管等的脉冲宽度调制单元来取代，具有
结构筒单、体积小、响应速度快、成本低、可靠性高等优点。但该专利将调 差环节前后的压降乘上一个调差系数作为无功电流，而且调差系数的给定还 是采用可改变调差电阻，它只有在COScJ)二0 (只有无功)是准确的，而在0 〈COS4) 〈l之间所测的无功电流误差较大，不能用于无功控制。
戴树梅等人提出的中国实用新型专利第00221124.6号提出"一种全数 字式的在线变参数的励磁调节器"，该励磁调节器包括测量单元、调差单元、 运算控制单元、移相触发单元及功率单元。其调差单元不用无功变送器，亦
不依赖于模拟式的补偿装置，它是釆用交流电压电流经变送后通过相位测量电路，由集成电路构成的，比较发电机端电流与电压相位，求出无功电流及 无功补偿，调差系数用数字给定。该专利技术已在国科智海(福建)系统控 制有限公司生产的励磁调节器中广泛应用。但因其是用 一种集成电路与软件 结合构成相位差测量单元和调差单元。本专利推出的一种无功补偿的励磁调 节器更为简单，较适用于小型微型的发电机组。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种数字无功4卜偿的励磁调节 器，将传统的模拟电阻电流电路与软件结合进行相位测量，具有简单，可靠， 稳定的特点，又具有调整方便，直观的优点，特别适用于小型微型发电机组。
本实用新型是这样实现的 一种数字无功补偿的励》兹调节器，包括一测 量单元， 一无功补偿单元、 一运算控制单元、 一同步与触发单元及功率单元， 所述无功补偿单元为一模拟电阻电流电路，其中， 一端与电流电压互感器组 成的测量单元相连，另一端与运算控制单元相连。
所述无功补偿单元包括一小型补偿电阻及电流、电压变送电路，该小型 补偿电阻为固定阻值的小电阻，并连接电流变送器二次测其阻值一般为100 次(根据电流变送器特性确定)
本实用新型与传统的模拟电阻电流调差环节主要不同的是 一、传统采 用的调差电阻是用可调的大型电阻，体积大。本专利采用的是固定的小电阻； 二、传统的调差系数是通过可调的电阻调整，本实用新型是数字给定，不改 变电阻值；三、传统的调差环节不直观，不能数字显示，本实用新型通过与 软件结合可数字显示较直观；四、传统的调差环节输出直接接入比较单元进 行调节控制，本专利是经过相量分析，三角函数运算由软件实现的。
因此，本实用新型具有如下优点具有传统的模拟电阻电流的调差电路，
可靠性高、稳定性高的优点，又具有数字控制特点，可对励磁调节器的无功 补偿进行数字测定与数字给定。因此该调节器电路结构筒单、准确、灵敏度 及稳定性高，无机械磨损，且操作直观。
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一 步的说明。图1是本实用新型数字无功补偿励磁调节器的原理框图。 图2是本实用新型的测量单元与调差单元单相式电路图。
图3 A至图3C是测量单元与调差单元单相式相量图。
具体实施方式
请参阅图l所示，本实用新型数字无功补偿励磁调节器，是将传统的模 拟电阻电流的调差电路，根据其相量关系推出数学模式经软件处理，对励磁 调节器的无功补偿进行数字测定与数字给定。它主要由测量单元10，无功 补偿(调差)单元20,运算控制单元30,同步与触发单元40及功率单元 50组成。其无功补偿(调差)单元釆用模拟电阻电流电路及由该电路相量 关系导出的无功补偿(即调差系数)算式构成。
再如图2所示，是本实用新型的测量单元10与调差单元20单相式电路图。 补偿电阻Rc并接在A相电流互感器二次测，所述调差电阻为固定阻值的小电阻 Rc,该电阻的阻值一般为IOO次左右，根据电流互感器特性确定。
请参阅图3 A至图3C所示，图3A至图3C是图2的相量图，其中， 图3 A是当coscf)=l时的相量图，图3B是当coscl)二O时的相量图，图3C 是当0<cos4)<l时的相量图。本实用新型采用单相式电路，图中显示釆用 AB线电压，C相电流。
l)a=l)a+icRc............ ( 1 )
tTb=l)b, Lfc=CTc
如图3A所示，当cosd)=l时(纯有功负载)，各相电流分别与相应 的相电压同相位，小=0, U，ab-Uab，经补偿电i 各后的电压仅相位变化，而 其大小基本不变；
> c)
2 - 2f7a6(7ci c) cos p 补偿度5= ^Uab对高压机组一般为互感器二次测电压一般为100伏。低压机组为380伏。 可见在纯感性负载下，经补偿电路后U"ab〉Uab，补偿电路后机端电压随无功电流增 加而下降为正调差，将电流互感器调差。
上述本实用新型的相量分析，运算由软件实现的。通过显示器可较直 观显示，侵j乘作更加方便。
本实用新型无功补偿度(即调差系数)5的整定模拟式通过改变Rc, 改变调差系数5;本实用新型将Rc设定为某一不变值，通过改变调差电路 输出Uab，虚拟值大小整定5 。
权利要求1、一种数字无功补偿的励磁调节器，包括一测量单元，一无功补偿单元、一运算控制单元、一同步与触发单元及功率单元，所述无功补偿单元为一模拟电阻电流电路构成相位测量电路，其特征在于一端与电压电流互感器组成的测量单元连接，另一端与运算控制单元连接。并根据该电路电流电压的相量关系导出的控制算式进行数字控制无功补偿度。
2、 根据权利要求1所述的一种数字无功补偿的励磁调节器，其特征在 于所述无功补偿单元包括小型补偿电阻及电流电压变送电路，该小型补偿 电阻为固定阻值不作调整，该小型补偿电阻的阻值一般为100次左右，必须 与电流互感器配合。
专利摘要本实用新型提供了一种数字无功补偿的励磁调节器，包括一测量单元，一无功补偿单元、一运算控制单元、一同步与触发单元及功率单元，所述无功补偿单元为一模拟电阻电流电路构成的相位测量电路，其中，一端与电压电流互感器组成的测量单元连接另一端与运算控制单元连接，本实用新型将传统的模拟电阻电流电路与软件结合，进行相位测量，取代无功变送器及变流采样、交流整流采样。具有简单，可靠，稳定的特点，又具有调整方便，直观的优点，特别适用于中小型和微型发电机组的励磁调节器。
文档编号H02P9/14GK201369702SQ200920136489
公开日2009年12月23日 申请日期2009年1月21日 优先权日2009年1月21日
发明者戴树梅, 戴超波, 盂敏沧 申请人:戴超波;盂敏沧;戴树梅