Welche Einstellmethoden gibt es für den Generator-Erregerregler?

Zu den Generatorparametern gehört auch die Erregungsmethode. Welche Einstellmethoden gibt es also für den Generator-Erregungsregler im praktischen Einsatz?

〖1 〗Betriebsart mit konstanter Klemmenspannung (automatisch)

Dies ist ein geschlossener Regelkreis für die automatische Regelung des Generatorerregungssystems. In diesem Betriebsmodus besteht die Hauptaufgabe des digitalen Erregerreglers darin, die Klemmenspannung des Generators konstant zu halten. Die Klemmenspannung dient in der Regel als Rückkopplungsgröße für die PID-Regelung. Um die Stabilität des Stromnetzes zu verbessern, kann der digitale Erregerregler auch komplexere Regelgesetze implementieren, wie z. B. einen Netzstabilisator (PSS). Was ist über den PSS des Erregersystems zu wissen? Zusätzliche Regelungen, lineare optimale Erregungsregelung (LOEC), nichtlineare Erregungsregelung (NEC) usw.

〖2 〗Betriebsart mit konstantem Erregerstrom (manuell)

Der Erregerregler verfügt grundsätzlich über zwei Betriebsarten: „automatisch“ und „manuell“. Der digitale Erregerregler bildet hier keine Ausnahme. Im manuellen Betrieb mit konstantem Erregerstrom tastet der digitale Erregerregler das Eingangssignal ab, vergleicht es mit dem vorgegebenen Wert und sendet nach der proportionalen (integralen) Regelung das Steuersignal an die Phasenschieber-Triggereinheit. Da der Spannungseinstellbereich im automatischen Betrieb begrenzt ist, wird während des Generatorspannungserhöhungstests nach der Installation, Wartung oder Störauslösung üblicherweise der manuelle Modus verwendet, um die Generatorerregung anzupassen und so die Klemmenspannung oder die Blindleistung des Generators zu regulieren. Dadurch ist die Einstellung relativ stabil und der Einstellbereich sehr groß.

1) Betriebsmodus des Drei-Einheiten-Systems

Im Vergleich zum Betriebsmodus, bei dem zwei Regler als gegenseitige Sicherungen verwendet werden, besteht der Hauptzweck des Drei-Einheiten-Systems darin, die Zuverlässigkeit und Sicherheit des digitalen Erregerreglerbetriebs durch höhere Hardwareinvestitionen weiter zu verbessern. Der Drei-Einheiten-Betriebsmodus kann in den Drei-Einheiten-Standby-Betriebsmodus und den Zwei-von-Drei-Voting-Betriebsmodus unterteilt werden.

2) Standby-Betriebsmodus mit drei Einheiten

Das Funktionsprinzip dieses Modus besteht darin, dass zusätzlich zur automatischen Umschaltung zwischen Einheit A und Einheit B als gegenseitige Backups auch eine Backup-Einheit C vorgesehen ist. Bei Ausfall von Einheit A und Einheit B kann Einheit C automatisch in den Online-Betrieb wechseln. Einheit C kann so ausgelegt werden, dass sie dieselben Funktionen wie Einheit A und Einheit B hat. Die Wahrscheinlichkeit eines gleichzeitigen Ausfalls von Einheit A und Einheit B ist jedoch im Allgemeinen relativ gering. Zur Vereinfachung kann Einheit C mit relativ einfachen Erregersteuerungsfunktionen ausgestattet werden, beispielsweise indem nur sichergestellt wird, dass der Generator im manuellen Betrieb mit konstantem Erregerstrom weiterläuft.

3) Zwei-von-drei-Wahlmodus

In diesem Betriebsmodus arbeiten alle drei Einheiten online. Die drei Reglersätze empfangen dieselben externen Eingangssignale und ihre Software- und Hardwarestrukturen sind identisch. Stimmen die Ausgangsergebnisse von zwei der drei Reglersätze überein, wird dieses Ausgangsergebnis als Ausgang des digitalen Erregerreglers an den gesteuerten Objektteil des Erregersystems gesendet. Wenn zwei der drei Einheiten ausfallen, kann der digitale Erregerregler nicht arbeiten. Daher verbessert der Zwei-aus-Drei-Abstimmungsbetrieb die Zuverlässigkeit nicht im Vergleich zum Betriebsmodus, in dem zwei Einheiten als Backup füreinander verwendet werden. Der Vorteil des Zwei-aus-Drei-Abstimmungsmodus liegt in der Verbesserung der Gerätebetriebssicherheit, d. h. er kann die Ausgabe falscher Erregersteuersignale besser vermeiden und so Phänomene wie Fehlerregung und Steuerunfähigkeit des Generators vermeiden.

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