RU2145766C1

RU2145766C1 - Method for regulation of synchronous machine excitation

Info

Publication number: RU2145766C1
Application number: RU99102868A
Authority: RU
Inventors: В.П. Герих; Н.П. Логинов; А.А. Окин
Original assignee: Акционерное общество Центральное диспетчерское управление Единой Энергетической Системы России
Priority date: 1999-02-18
Filing date: 1999-02-18
Publication date: 2000-02-20

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: method involves alteration of regulation function depending on voltage ratio to regulation function depending on deviation of reactive component of stator current and other criteria when reactive component of stator current reaches its minimal (maximal) value, or when voltage in monitored position reaches maximal tolerant value, or voltage level drops below given value. EFFECT: increased dynamic range of excitation for long-term operations due to regulation of direct parameter of reactive component of stator current (or reactive power) of synchronous machine. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к регулированию возбуждения синхронных машин (СМ). The invention relates to electrical engineering, namely to regulating the excitation of synchronous machines (SM).

Известен способ-аналог автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора путем изменения его тока возбуждения в зависимости от отклонения напряжения на шинах генератора от желаемого уровня (И.И. Соловьев "Автоматические регуляторы синхронных генераторов", М., Энергоиздат, 1981, стр. 20). Там же, на стр. 20-40 приведен ряд устройств, реализующих данный способ с различной точностью. Основным недостатком данного способа является то, что в режимах минимальных нагрузок энергосистем возможно возникновение самораскачивания по вине регулятора. A known analogue method of automatically controlling the excitation of a synchronous generator by changing its excitation current depending on the deviation of the voltage on the generator buses from the desired level (II Soloviev "Automatic regulators of synchronous generators", M., Energoizdat, 1981, p. 20). In the same place, on pages 20–40 a number of devices are presented that implement this method with different accuracy. The main disadvantage of this method is that in the conditions of minimum loads of power systems, self-pumping due to the fault of the regulator is possible.

Известен способ регулирования возбуждения СМ, являющийся ближайшим аналогом предлагаемого, в соответствии с которым контролируют активную и реактивную составляющие тока статора СМ и напряжение в заданной точке сети, преимущественно на зажимах СМ, и регулируют напряжение возбуждения СМ по отклонению напряжения по закону Δ U_B = K_U (U₀-U), при допустимом значении реактивной составляющей тока статора СМ, I_min≤ I≤I_max, соответствующем текущему значению активной составляющей, где Δ U_B - приращение напряжения возбуждения, U₀, U - соответственно задаваемая уставка и текущее значение напряжения в указанной точке сети, К_U - коэффициент усиления по напряжению: I_min, I_max - соответственно минимально и максимально допустимые реактивные составляющие тока статора при данной активной составляющей (А.А. Юрганов, В. А. Кожевников "Регулирование возбуждения синхронных генераторов", Санкт-Петербург, "Наука", 1996, стр. 66, рис. 4.1). Способ обеспечивает стабильное поддержание напряжения с заданным статизмом, что достигается за счет соответствующей стабилизации регулирования по производным режимных параметров. Недостатком способа является недоиспользование диапазона регулирования возбуждения генератора в режимах минимального возбуждения, при общем подъеме напряжения в энергосистеме в режимах минимальных нагрузок, поскольку применяемое в этом способе ограничение минимального возбуждения путем повышения уставки по напряжению в зависимости от реактивной составляющей статорного тока может приводить к качаниям генератора с угрозой нарушения устойчивости. Последнее практически исключает режимы работы генератора с возбуждением, близким к минимально допустимому.A known method of regulating the excitation of SM, which is the closest analogue of the proposed, according to which the active and reactive components of the stator current of SM and voltage at a given point in the network, mainly at the terminals of the SM, are controlled and the SM excitation voltage is controlled by the voltage deviation according to the law Δ U _B = K _U (U ₀ -U), with a permissible value of the reactive component of the stator current SM, I _min ≤ I≤I _max corresponding to the current value of the active component, where Δ U _B is the increment of the excitation voltage, U ₀ , U are the set point and the current voltage value at the indicated point of the network, K _U is the voltage gain: I _min , I _max are the minimum and maximum permissible reactive components of the stator current for this active component (A.A. Yurganov, V.A. Kozhevnikov "Regulation of the excitation of synchronous generators", St. Petersburg, "Science", 1996, p. 66, Fig. 4.1). The method provides stable voltage maintenance with a given statism, which is achieved due to the corresponding stabilization of regulation with respect to derivatives of the operating parameters. The disadvantage of this method is the underutilization of the range of regulation of the excitation of the generator in the minimum excitation modes, with a general increase in voltage in the power system in the minimum load modes, since the limitation of the minimum excitation used in this method by increasing the voltage setting depending on the reactive component of the stator current can lead to oscillations of the generator with threat to sustainability. The latter practically excludes the operating modes of the generator with excitation close to the minimum permissible.

В одной из возможных реализаций известного способа регулирования возбуждения СМ (фиг.1) напряжение U, измеряемое в заданной точке сети, подают на входы блока напряжения (БН) 1, блока частоты (БЧ) 2 и блока ограничения минимального возбуждения (БОМВ) 3. В блоке 1 напряжение U сравнивают с уставкой АРВ U₀ и получают три сигнала: пропорциональный отклонению напряжения от уставки, пропорциональный производной напряжения по времени и форсировочный, при значительных понижениях измеряемого напряжения. В блоке 2 получают два сигнала: первый - пропорциональный отклонению частоты напряжения от своего предшествующего значения и второй - пропорциональный производной частоты напряжения по времени. Сигнал АРВ, пропорциональный отклонению напряжения от уставки, является основным, обеспечивающим поддержание напряжения на заданном уровне, а сигналы по отклонению частоты и по производным измеряемых параметров - стабилизирующие, обеспечивающие эффективное демпфирование колебаний режимных параметров СМ после возмущения ее режима. Форсировочный канал служит для повышения динамической устойчивости СМ при коротких замыканиях. Сигналы с выходов блоков 1, 2, 3 и блока обратной связи (БОС) 4 подают на главный сумматор АРВ 5 и далее - на усилитель (У) 6, на выходе которого получают изменение выходной ЭДС регулятора ΔE_АРВ, соответствующее изменениям регулируемого параметра. Для ограничения минимального возбуждения используют блок 3, на вход которого подают измеряемое напряжение, активную и реактивную составляющие статорного тока СМ. При достижении реактивной составляющей тока статора уставки на выходах блока 3 получают сигналы, которые подают на входы блоков 1 и 5. Посредством сигнала, который без выдержки времени (быстрый канал) подают на вход блока 5, ограничивают сигнал на выходе сумматора, фиксируя ток возбуждения СМ на некотором уровне. Посредством сигнала, который с некоторой постоянной времени (медленный канал) подают на вход блока 1, изменяют уставку АРВ, добиваясь, чтобы с выхода блока 1 по основному каналу регулирования отсутствовал сигнал ΔU, одновременно уменьшая выходной сигнал быстрого канала БОМВ. После достижения этого условия (уставка по напряжению изменена) сигнал быстрого канала БОМВ исчезает, на выходе основного канала регулятора ΔU = 0 и система регулирования находится в новом установившемся режиме. Однако после того, как исчезают сигналы на выходах БОМВ, уставка АРВ с некоторой постоянной времени начинает возвращаться к исходной, создавая тем самым условия для вступления в работу БОМВ для повторного увеличения уставки. Таким образом, работа в режиме ограничения минимального возбуждения по принципу действия может приводить к самораскачиванию генератора с угрозой нарушения устойчивости, поэтому на практике избегают режимов работы СМ с возбуждением, близким к минимально допустимому, изменяя уставку АРВ по напряжению в сторону увеличения вручную еще до достижения режимов минимально возможного возбуждения СМ.In one of the possible implementations of the known method of regulating the excitation of SM (Fig. 1), the voltage U, measured at a given point in the network, is supplied to the inputs of the voltage block (BN) 1, frequency block (BCh) 2 and the minimum excitation limiting block (BOMV) 3. In block 1, the voltage U is compared with the ARV U ₀ setpoint and three signals are received: proportional to the voltage deviation from the setpoint, proportional to the time derivative of the voltage and boost, with significant decreases in the measured voltage. In block 2, two signals are received: the first is proportional to the deviation of the voltage frequency from its previous value and the second is proportional to the time frequency derivative of the voltage. The signal ARV, proportional to the voltage deviation from the setpoint, is the main one, ensuring the voltage is maintained at a given level, and the signals for the frequency deviation and the derivatives of the measured parameters are stabilizing, providing effective damping of the oscillations of the SM operational parameters after disturbing its mode. The forcing channel serves to increase the dynamic stability of the SM during short circuits. The signals from the outputs of blocks 1, 2, 3 and the feedback block (BOS) 4 are fed to the main adder ARV 5 and then to the amplifier (U) 6, the output of which receives a change in the output emf of the controller ΔE _ARV , corresponding to changes in the adjustable parameter. To limit the minimum excitation, a block 3 is used, at the input of which a measured voltage, active and reactive components of the stator current SM are supplied. Upon reaching the reactive component of the stator current, the setpoints at the outputs of block 3 receive signals that are fed to the inputs of blocks 1 and 5. By means of a signal that without delay (fast channel) is fed to the input of block 5, the signal at the output of the adder is limited, fixing the excitation current SM at some level. By means of a signal that is fed to the input of block 1 with a certain time constant (slow channel), the ARV setting is changed, ensuring that the signal ΔU is absent from the output of block 1 along the main control channel, while decreasing the output signal of the fast BOMV channel. After reaching this condition (the voltage setting is changed), the signal of the fast BOMV channel disappears, at the output of the main channel of the controller ΔU = 0, and the control system is in a new steady state. However, after the signals at the BOMV outputs disappear, the ARV setpoint with a certain time constant starts to return to the original one, thereby creating conditions for the BOMB to enter operation to re-increase the setpoint. Thus, working in the mode of limiting the minimum excitation by the principle of action can lead to self-pumping of the generator with a threat of stability failure, therefore, in practice, the operating modes of the SM with excitation close to the minimum allowable are avoided, changing the ARV voltage setting to the increase direction manually before reaching the modes the smallest possible excitation of SM.

Указанный недостаток в предлагаемом способе регулирования возбуждения устраняется тем, что по заданным критериям переходят к регулированию по отклонению реактивной составляющей тока статора Δ U_B = К₁(I₀ - I), где I₀, I - соответственно, уставка, зависящая от активной составляющей тока статора, и текущее значение реактивной составляющей тока статора, K₁ - коэффициент пропорциональности (усиления по току), и обратно к регулированию по отклонению напряжения с заданной уставкой по напряжению. С равным основанием можно вместо регулирования по отклонению реактивной составляющей статорного тока регулировать по отклонению реактивной мощности СМ по закону Δ U_В = K_Q (Q₀-Q), где Q₀, Q - соответственно уставка, зависящая от активной мощности СМ, и текущее значение реактивной мощности, K_Q - коэффициент пропорциональности (усиления по отклонению реактивной мощности).This drawback in the proposed method for controlling the excitation is eliminated by the fact that, according to the specified criteria, they switch to regulation according to the deviation of the reactive component of the stator current Δ U _B = K ₁ (I ₀ - I), where I ₀ , I is, respectively, the setpoint depending on the active component stator current, and the current value of the reactive component of the stator current, K ₁ is the proportionality coefficient (current gain), and back to the voltage deviation control with a given voltage setting. On an equal footing, instead of controlling the deviation of the reactive component of the stator current, it is possible to adjust according to the deviation of the reactive power of the SM according to the law Δ U _B = K _Q (Q ₀ -Q), where Q ₀ , Q are the setpoint, depending on the active power of the SM, and the current value of reactive power, K _Q - coefficient of proportionality (gain by deviation of reactive power).

В заявленном предложении новый технический эффект, заключающийся в увеличении диапазона регулирования возбуждения генератора в длительных режимах, достигается за счет регулирования непосредственно ограничивающего параметра - реактивной составляющей тока статора (или реактивной мощности) генератора. Здесь необходимо отметить, что значение напряжения в точке сети, в которой его регулируют, определяется не только уровнем возбуждения ближайших СМ, но и режимом всей энергосистемы, уровнем нагрузок, перетоками мощности по линиям и др., поэтому, когда напряжение выше желаемого, речь идет о минимизации этого превышения путем снижения возбуждения СМ до минимально возможного и, наоборот, если напряжение ниже желаемого, то возбуждение СМ увеличивают до максимально допустимого, также минимизируя отклонение напряжения от желаемого уровня. In the proposed proposal, a new technical effect, which consists in increasing the range of regulation of the excitation of the generator in continuous operation, is achieved by regulating the directly limiting parameter - the reactive component of the stator current (or reactive power) of the generator. It should be noted here that the voltage value at the point of the network at which it is regulated is determined not only by the level of excitation of the nearest SM, but also by the mode of the entire power system, the level of loads, power flows along the lines, etc., therefore, when the voltage is higher than desired, it is to minimize this excess by reducing the SM excitation to the minimum possible and, conversely, if the voltage is lower than desired, then the SM excitation is increased to the maximum allowable, while also minimizing the voltage deviation from the desired level.

Предлагаемый способ регулирования возбуждения СМ заключается в том, что контролируют активную и реактивную составляющие тока статора и напряжение в заданной точке сети, преимущественно на зажимах генератора, и регулируют напряжение возбуждения СМ по отклонению напряжения по закону Δ U_B = K_U (U₀ - U), при допустимом значении реактивной составляющей тока статора, I_min≤I≤I_max, соответствующем текущему значению активной составляющей, и переходят к регулированию по отклонению реактивной составляющей тока статора по закону Δ U_B = К₁(I₀-I) при U>U_max или I ≤ I_min, задавая I₀ = I_min, a возвращаются к регулированию по отклонению напряжения при U < U₀, или переходят к регулированию по отклонению реактивной составляющей тока статора при I≥I_max и задавая I₀ = I_max, а возвращаются к регулированию по отклонению напряжения при U > U₀, где Δ U_B - приращение напряжения возбуждения, U₀, U - соответственно задаваемая уставка и текущее значение напряжения в указанной точке сети, К_U - коэффициент усиления по напряжению, I₀, I - соответственно заданная уставка и текущее значение реактивной составляющей тока статора, К_I - коэффициент усиления по току.The proposed method for regulating the SM excitation is that the active and reactive components of the stator current and the voltage at a given point in the network, mainly at the terminals of the generator, are controlled and the SM excitation voltage is controlled by the voltage deviation according to the law Δ U _B = K _U (U ₀ - U ), with a permissible value of the reactive component of the stator current, I _min ≤I≤I _max corresponding to the current value of the active component, and go on to control the deviation of the reactive component of the stator current according to the law Δ U _B = K ₁ (I ₀ -I) at U > U _max and whether I ≤ I _min , setting I ₀ = I _min , a returns to regulation according to the voltage deviation at U <U ₀ , or go to regulation according to the deviation of the reactive component of the stator current at I≥I _max and setting I ₀ = I _max , and return to regulation by voltage deviation at U> U ₀ , where Δ U _B is the increment of the excitation voltage, U ₀ , U is the setpoint and current voltage value at the indicated point of the network, K _U is the voltage gain, I ₀ , I - respectively, the setpoint and the current value of the reactive component of the stator current, _I - current gain.

Кроме того, переходят к регулированию по реактивной составляющей тока статора и возвращаются к регулированию по отклонению напряжения, используя дополнительные уставки для указанных переходов, причем переход от одного закона регулирования к другому осуществляют по истечении соответствующих выдержек времени. In addition, they switch to regulation of the reactive component of the stator current and return to regulation of voltage deviation using additional settings for these transitions, moreover, the transition from one regulation law to another is carried out after the corresponding time delays.

В качестве критериев перехода от одного закона регулирования к другому можно использовать следующие. The following can be used as criteria for the transition from one regulation law to another.

К регулированию по отклонению реактивной составляющей тока статора переходят при достижении ею минимально допустимого значения (I≤I_min) и задают в качестве уставки в канале регулирования по отклонению реактивной составляющей тока статора I₀=I_min. После этого перехода контролируют текущее значение напряжения в заданной точке сети и при условии, что напряжение стало меньше заданной уставки U₀, возвращаются к исходному закону регулирования по отклонению напряжения, восстанавливая заданную уставку по напряжению. Поскольку чувствительность изменений напряжения в узле к изменениям инъекции реактивной мощности в том же узле слабая, после перехода к исходному закону регулирования немедленный обратный переход к закону регулирования по отклонению реактивной составляющей тока статора, опасный из-за возбуждения автоколебательного процесса переключения законов регулирования, будет невозможен, следовательно, невозможным будет и возбуждение колебаний режимных параметров по вине регулятора.To control the deviation of the reactive component of the stator current, they pass when it reaches the minimum acceptable value (I≤I _min ) and set as the setting in the control channel for the deviation of the reactive component of the stator current I ₀ = I _min . After this transition, the current voltage value is monitored at a given point on the network and, provided that the voltage is less than the specified setpoint U ₀ , they return to the original control law for voltage deviation, restoring the specified voltage setting. Since the sensitivity of changes in voltage in a node to changes in injection of reactive power in the same node is weak, after switching to the initial regulation law, an immediate reverse transition to the regulation law for deviation of the reactive component of the stator current, which is dangerous due to the excitation of a self-oscillating process of switching the regulation laws, will be impossible, therefore, it will be impossible to excite oscillations of the operating parameters due to the fault of the regulator.

К регулированию по реактивной составляющей тока статора могут переходить при достижении реактивной составляющей статорного тока максимально допустимого значения (I≥I_max), задавая в качестве уставки I₀ = I_max, и возвращаться при условии, что напряжение стало больше заданной уставки U₀, к исходному закону регулирования по отклонению напряжения.When the reactive component of the stator current reaches the maximum permissible value (I≥I _max ), setting as the setpoint I ₀ = I _max can be regulated by the reactive component of the stator current, and return, provided that the voltage has become greater than the specified setpoint U ₀ , the original law of regulation for voltage deviation.

Вместо реактивной составляющей тока статора для выявления условий замены закона регулирования могут использовать величину напряжения в заданной точке сети, сравнивая текущее значение напряжения с максимально допустимым уровнем U_max. Переходить к закону регулирования по отклонению реактивной составляющей тока статора могут при U > U_max, задавая при этом I₀=I_min, а при условии, что напряжение стало меньше заданной уставки U₀, возвращаться к исходному закону регулирования по отклонению напряжения, восстанавливая исходную уставку по напряжению. Для повышения адаптивности системы регулирования возбуждения к режимным условиям, складывающимся в энергосистеме, могут задавать более одной уставки для перехода от одного закона регулирования к другому с соответствующими выдержками времени. В этом случае переходят к регулированию по отклонению реактивной составляющей тока статора или по отклонению напряжения при выполнении двух условий: достигнута одна из уставок и с момента ее достижения прошло время равное заданной выдержке времени. Такой способ будет обладать еще большей устойчивостью к возбуждению автоколебательного процесса переключения законов регулирования, чем способ с одной уставкой.Instead of the reactive component of the stator current, the voltage value at a given point of the network can be used to identify the conditions for replacing the regulation law, comparing the current voltage value with the maximum allowable level U _max . The transition to the control law for the deviation of the reactive component of the stator current can at U> U _max , setting I ₀ = I _min , and provided that the voltage is less than the specified setting U ₀ , return to the original control law for voltage deviation, restoring the original voltage setting. To increase the adaptability of the excitation control system to the operating conditions in the power system, more than one setting can be set for the transition from one regulation law to another with appropriate time delays. In this case, they go on to control the deviation of the reactive component of the stator current or the voltage deviation when two conditions are met: one of the settings has been reached and a time equal to the specified time delay has passed since its achievement. Such a method will be even more resistant to excitation of a self-oscillating process of switching control laws than a method with a single set point.

Следует отметить, что предлагаемый способ регулирования возбуждения СМ позволяет эффективно регулировать возбуждение генераторов электростанции, не используя систем группового регулирования возбуждения. Последнее связано с тем, что предлагаемый способ регулирования возбуждения позволяет полностью использовать весь регулировочный диапазон каждого генератора электростанции вне зависимости от режимов работы других генераторов электростанции. It should be noted that the proposed method of regulating the excitation of SM allows you to effectively regulate the excitation of the generators of the power plant, without using systems of group regulation of excitation. The latter is due to the fact that the proposed method of controlling the excitation allows the full use of the entire adjustment range of each generator of the power plant, regardless of the operating modes of other generators of the power plant.

Возможная реализация изобретения поясняется рисунком (фиг.2). A possible implementation of the invention is illustrated in the figure (figure 2).

Напряжение U, измеряемое в заданной точке сети, подают на входы блока напряжения (БН) 7, блока частоты (БЧ) 8 и блока реактивной мощности (БРМ) 9. В блоке 7 напряжение U сравнивают с уставкой АРВ U₀ и получают три сигнала: пропорциональный отклонению напряжения от уставки, пропорциональный производной напряжения по времени и форсировочный, при значительных понижениях измеряемого напряжения. В блоке 8 получают два сигнала: первый - пропорциональный отклонению частоты напряжения от своего предшествующего значения и второй - пропорциональный производной частоты напряжения по времени. Сигнал АРВ, пропорциональный отклонению напряжения от уставки, является основным при работе АРВ в режиме регулирования по отклонению напряжения, а сигналы по отклонению частоты и по производным измеряемых параметров - стабилизирующие, обеспечивающие эффективное демпфирование колебаний режимных параметров СМ после возмущения ее режима. Форсировочный канал служит для повышения динамической устойчивости СМ при коротких замыканиях. Сигналы с выходов блоков 7, 8, 9 и блока обратной связи (БОС) 10 подают на главный сумматор АРВ 11 и далее - на усилитель (У) 12, на выходе которого получают изменение выходной ЭДС регулятора Δ E_АРВ, соответствующее изменениям регулируемого параметра. С помощью вводимого в регулятор вместо БОМВ (или дополнительно к нему) блока реактивной мощности (БРМ) 9 вычисляют уставку реактивной составляющей статорного тока (или несколько уставок с разными временами срабатывания для повышения устойчивости к неконтролируемым переключениям АРВ из одного режима регулирования в другой), контролируют величину отклонения реактивной составляющей тока статора от вычисленной уставки и управляют блоком 7. При достижении реактивной составляющей статорного тока вычисленной уставки на вход блока 7 подают управляющий сигнал, посредством которого с помощью, например, электронного ключа блокируют основной канал АРВ по отклонению напряжения, а на вход сумматора 11 подают сигнал регулирования, пропорциональный отклонению реактивной составляющей тока статора от своей уставки. Таким образом, происходит переход от регулирования напряжения к регулированию заданной реактивной мощности СМ. При этом сохраняются все стабилизирующие и форсировочный каналы регулятора. После перехода к регулированию реактивной мощности для выявления условий обратного перехода (к регулированию напряжения) в блоке 9 сравнивают измеряемое напряжение с заданной уставкой, например, U₃≤U₀<U_max, где U₀, U_max - соответственно, уставка АРВ по напряжению и максимально допустимое рабочее напряжение. При U<U₃ снимают с входа блока 7 управляющий сигнал, вследствие чего деблокируют основной канал АРВ по отклонению напряжения и снимают сигнал по отклонению реактивной составляющей статорного тока с входа главного сумматора 11. В силу разнесенности уставок БРМ на срабатывание и на возврат устраняется угроза возбуждения качаний СМ в режиме минимального возбуждения и появляется возможность максимального использования регулировочного диапазона СМ по реактивной мощности без ухудшения устойчивости СМ, поскольку сохраняются все стабилизирующие каналы АРВ.The voltage U, measured at a given point in the network, is supplied to the inputs of the voltage block (BN) 7, the frequency block (BCH) 8 and the reactive power unit (BRM) 9. In block 7, the voltage U is compared with the setpoint of the automatic voltage control device U ₀ and three signals are received: proportional to the voltage deviation from the setpoint, proportional to the time derivative of the voltage and forcing, with significant decreases in the measured voltage. In block 8, two signals are received: the first is proportional to the deviation of the voltage frequency from its previous value and the second is proportional to the time derivative of the voltage frequency. The ARV signal proportional to the voltage deviation from the setpoint is the main signal when the ARV is operating in the regulation mode for voltage deviation, and the signals for the frequency deviation and the derivatives of the measured parameters are stabilizing, providing effective damping of the oscillations of the SM operational parameters after disturbance of its mode. The forcing channel serves to increase the dynamic stability of the SM during short circuits. The signals from the outputs of blocks 7, 8, 9 and the feedback block (BOS) 10 are fed to the main adder ARV 11 and then to the amplifier (U) 12, the output of which receives a change in the output emf of the controller Δ E _ARV , corresponding to changes in the adjustable parameter. Using the reactive power unit (BRM) 9 introduced into the controller instead of the BOMV (or in addition to it), the setpoint of the stator current reactive component is calculated (or several settings with different response times to increase resistance to uncontrolled switching of the ARV from one control mode to another), control the deviation of the reactive component of the stator current from the calculated set point and control unit 7. When the reactive component of the stator current of the calculated set point is reached, the input of block 7 a branching signal, by means of which, for example, an electronic key is used to block the main channel of the ARV according to the voltage deviation, and a control signal proportional to the deviation of the reactive component of the stator current from its setting is supplied to the input of the adder 11. Thus, there is a transition from voltage regulation to regulation of a given reactive power of the SM. At the same time, all stabilizing and boosting channels of the regulator are saved. After switching to reactive power control to identify reverse transition conditions (to regulating voltage) in block 9, the measured voltage is compared with a given setting, for example, U ₃ ≤U ₀ <U _max , where U ₀ , U _max are, respectively, the ARV voltage setting and the maximum allowable operating voltage. When U <U _{3, the} control signal is removed from the input of block 7, as a result of which the main channel of the ARV is released according to the voltage deviation and the signal for the deviation of the reactive component of the stator current is removed from the input of the main adder 11. Due to the diversity of the BRM settings for operation and return, the excitation threat is eliminated swings of the SM in the minimum excitation mode and it becomes possible to maximize the use of the SM adjustment range for reactive power without compromising the stability of the SM, since everything is stabilized general channels of ARV.

Claims

1. A method for controlling the excitation of a synchronous machine, which consists in controlling the active and reactive components of the stator current and voltage at a given point in the network, mainly at the terminals of the generator, and regulating the excitation voltage of the synchronous machine according to the voltage deviation according to the law ΔU _B = K _U (U ₀ - U) for a permissible value of the reactive component of the stator current I _min ≤ I ≤ I _max corresponding to the current value of the active component, characterized in that they proceed to control the deviation of the reactive component then the stator according to the law ΔU _B = K _I (I ₀ - I) for U> U _max or I ≤ I _min , setting I ₀ = I _min , and return to regulation by voltage deviation at U <U ₀ , or go to regulation by the deviation of the reactive component of the stator current at I ≥ I _max and setting I ₀ = I _max , and return to regulation by the voltage deviation at U> U ₀ , where ΔU _B is the increment of the excitation voltage; U ₀ , U - respectively set point and current voltage value at the specified network point; K _U - voltage gain; I ₀ , I - respectively, the setpoint and the current value of the reactive component of the stator current; K _I is the current gain.

2. The method according to p. 1, characterized in that they switch to the regulation of the reactive component of the stator current and return to the regulation of voltage deviation using additional settings for these transitions, moreover, the transition from one regulation law to another is carried out after the corresponding time delays.