用于仿真并行電力產(chǎn)生系統(tǒng)中的無功功率的電壓調(diào)節(jié)器和方法
【專利摘要】本公開提供—種用于調(diào)諧并行電力產(chǎn)生系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)的無功下垂補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)、方法以及電壓調(diào)節(jié)器。該電壓調(diào)節(jié)器被配置為計(jì)算對于該發(fā)電機(jī)的仿真下垂補(bǔ)償電壓并至少部分地基于該仿真下垂補(bǔ)償電壓來控制對該發(fā)電機(jī)的激勵(lì)信號。
【專利說明】用于仿真并行電力產(chǎn)生系統(tǒng)中的無功功率的電壓調(diào)節(jié)器和方法
【背景技術(shù)】
[0001]本文描述的實(shí)施例一般涉及并行(parallel)電力產(chǎn)生系統(tǒng)，并且更具體地，涉及用于調(diào)諧(tune)并行電力產(chǎn)生系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的無功下垂(reactive droop)補(bǔ)償?shù)姆椒ê拖到y(tǒng)。
[0002]在諸如工業(yè)、商業(yè)、以及消費(fèi)者應(yīng)用的許多領(lǐng)域中，對于負(fù)擔(dān)得起的價(jià)格的有效電力的需求正在不斷增長。隨著對電力的需求增長，對不間斷電力的需求也在增長。許多工業(yè)應(yīng)用需要一天24小時(shí)運(yùn)行，因此，電力的損失會(huì)具有嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)后果。電力供給者提供不間斷電力的一種方式是采用并行電壓產(chǎn)生系統(tǒng)。通過并行發(fā)電機(jī)，電力可被可靠地傳送，因?yàn)楫?dāng)另一臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，一臺(tái)發(fā)電機(jī)可為該另一臺(tái)發(fā)電機(jī)提供電力。這樣的系統(tǒng)通過使用無功下垂補(bǔ)償來成比例地分享(share)無功負(fù)載。
[0003]用于這樣的并行發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的設(shè)置(set-up)需要與無功負(fù)載成比例地調(diào)整電壓下垂。典型地，兩臺(tái)或更多臺(tái)發(fā)電機(jī)并行地連接，并且通過使用感性(inductive)負(fù)載組(bank)來施加無功負(fù)載。負(fù)載分享通過相應(yīng)地設(shè)定每臺(tái)發(fā)電機(jī)的下垂特性來完成。然而，設(shè)置通常發(fā)生在無功負(fù)載組過于昂貴的領(lǐng)域中，并且在這樣的應(yīng)用中對于建立發(fā)電機(jī)的技術(shù)人員通常也是不能得到的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個(gè)方面中，提供一種用于調(diào)諧并行電力產(chǎn)生系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)的無功下垂補(bǔ)償?shù)碾妷赫{(diào)節(jié)器。該電壓調(diào)節(jié)器被配置為計(jì)算該發(fā)電機(jī)的仿真下垂補(bǔ)償電壓并至少部分地基于該仿真下垂補(bǔ)償電壓來控制對該發(fā)電機(jī)的激勵(lì)信號。
[0005]在另一個(gè)方面中，提供一種用于調(diào)諧并行電力產(chǎn)生系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)的無功下垂補(bǔ)償?shù)姆椒āＴ摲椒òㄏ蛟摪l(fā)電機(jī)施加阻性負(fù)載組；使用與該發(fā)電機(jī)相關(guān)聯(lián)的電壓調(diào)節(jié)器來計(jì)算對于該發(fā)電機(jī)的仿真下垂補(bǔ)償電壓；以及使用該電壓調(diào)節(jié)器至少部分地基于該仿真下垂補(bǔ)償電壓來控制對該發(fā)電機(jī)的激勵(lì)信號。
[0006]在又一個(gè)方面中，提供一種并行電力產(chǎn)生系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括配置為生成電輸出以驅(qū)動(dòng)負(fù)載的第一發(fā)電機(jī)以及用于調(diào)諧該第一發(fā)電機(jī)的無功下垂補(bǔ)償?shù)碾妷赫{(diào)節(jié)器。該電壓調(diào)節(jié)器被配置為計(jì)算對于該發(fā)電機(jī)的仿真下垂補(bǔ)償電壓并至少部分地基于該仿真下垂補(bǔ)償電壓來控制對該發(fā)電機(jī)的激勵(lì)信號。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是電力產(chǎn)生系統(tǒng)的示意框圖。
[0008]圖2是可與圖1所示的系統(tǒng)一起使用的電壓調(diào)節(jié)器的框圖。
[0009]圖3是調(diào)整圖1所示的系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)的無功下垂補(bǔ)償?shù)氖纠苑椒ǖ牧鞒虉D。
【具體實(shí)施方式】[0010]本文描述的實(shí)施例涉及用于控制并行電力產(chǎn)生系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)器(regulator)。更具體地，實(shí)施例涉及被配置為仿真施加到并行電力產(chǎn)生系統(tǒng)的無功負(fù)載的電壓調(diào)節(jié)器。更特別地，本文描述的實(shí)施例便于使用與發(fā)電機(jī)相關(guān)聯(lián)的電壓調(diào)節(jié)器來仿真無功負(fù)載，以用于調(diào)諧并行發(fā)電機(jī)電力產(chǎn)生系統(tǒng)的功率因數(shù)、電壓下垂、和/或其它各種性能。此外，本文描述的實(shí)施例便于減少與技術(shù)人員勞動(dòng)相關(guān)聯(lián)的花費(fèi)和昂貴的無功負(fù)載租金。盡管實(shí)施例示出了三相電發(fā)電機(jī)，但是本文描述的實(shí)施例可被包括在任意數(shù)量的相發(fā)電機(jī)(包括單相和多相發(fā)電機(jī))內(nèi)。
[0011]圖1是電力產(chǎn)生系統(tǒng)100的示意框圖。在示例性實(shí)施例中，電力產(chǎn)生系統(tǒng)100包括與第一或主(main)發(fā)電機(jī)104耦合的電壓調(diào)節(jié)器102。電壓調(diào)節(jié)器102被配置為監(jiān)測和控制發(fā)電機(jī)激勵(lì)(excitation)電壓，以控制主發(fā)電機(jī)104的電壓輸出。在示例性實(shí)施例中，電力產(chǎn)生系統(tǒng)100還包括至少一個(gè)與發(fā)電機(jī)104并行稱合的次(secondary)發(fā)電機(jī)106。次發(fā)電機(jī)106包括單獨(dú)的電壓調(diào)節(jié)器(未示出)以用于控制次發(fā)電機(jī)106的電壓輸出。當(dāng)在連接點(diǎn)108處將各自的輸出電壓連接在一起時(shí)，發(fā)電機(jī)104和106并行地耦合。連接點(diǎn)108將發(fā)電機(jī)104和106耦合到負(fù)載110。
[0012]在示例性實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)104和106被機(jī)械地驅(qū)動(dòng)，以提供電力輸出。發(fā)電機(jī)104和106可大體上相似，并且包括本文所描述的任意類型的發(fā)電機(jī)。因此，為了清蜥起見，討論將僅參考主發(fā)電機(jī)104。在示例性實(shí)施例中，主發(fā)電機(jī)104為AC發(fā)電機(jī)。此外，主發(fā)電機(jī)104包括任意類型的已知發(fā)電機(jī)，包括但不限于AC感應(yīng)發(fā)電機(jī)、永磁發(fā)電機(jī)、AC同步發(fā)電機(jī)、或開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)。在示例性實(shí)施例中，主發(fā)電機(jī)104為三相AC同步發(fā)電機(jī)。更具體地，主發(fā)電機(jī)104包括相對于定子(未不出)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(未不出)。轉(zhuǎn)子可包括一組電場線圈,其可通過傳送至場線圈的場激勵(lì)電流供給能量(energize)。轉(zhuǎn)子由原動(dòng)機(jī)(primemover) 106旋轉(zhuǎn)。主發(fā)電機(jī)104的定子包括圍繞轉(zhuǎn)子安放的一組固定線圈，使得轉(zhuǎn)子可在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，在固定線圈中感應(yīng)AC電流。該電流以AC功率信號的形式被引出主發(fā)電機(jī)104。主發(fā)電機(jī)104的輸出電壓可通過控制施加到場線圈的場電流的幅度來控制。
[0013]在運(yùn)行期間，隨著負(fù)載110增大，主發(fā)電機(jī)104通過保持電壓基本上恒定來傳送更多的有功功率以補(bǔ)償負(fù)載110的變化，使得電流增大。通過增大電流，主發(fā)電機(jī)104生成更多的以無功伏安(VARs)形式的無功功率，這提高了系統(tǒng)100的電壓。當(dāng)主發(fā)電機(jī)104中的電流減小時(shí)，系統(tǒng)100電壓降低，并且VARs被主發(fā)電機(jī)104吸收。
[0014]在示例性實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)104和106并行耦合，以提供備用(back-up)電壓能力以提供電力(如果發(fā)電機(jī)104和106中的一個(gè)發(fā)生故障)。更具體地，如果主發(fā)電機(jī)104上的場激勵(lì)變得過多并且使得環(huán)流在發(fā)電機(jī)104和106之間流動(dòng)時(shí)，該電流將對主發(fā)電機(jī)104表現(xiàn)為滯后(lagging)功率因數(shù)(感性負(fù)載)，而對次發(fā)電機(jī)106表現(xiàn)為超前(leading)功率因數(shù)(容性(capacitive)負(fù)載)。并行的耦合發(fā)電機(jī)104和106使得電壓調(diào)節(jié)器102能夠減小具有滯后功率因數(shù)的主發(fā)電機(jī)104上的場激勵(lì)，并且增大具有超前功率因數(shù)的次發(fā)電機(jī)106上的場激勵(lì)，以便最小化發(fā)電機(jī)104和106之間的環(huán)流。前述過程可被稱為無功下垂補(bǔ)償。
[0015]當(dāng)并行地耦合時(shí)，發(fā)電機(jī)104和106中的每一個(gè)調(diào)諧系統(tǒng)100的無功負(fù)載分享性能。在示例性實(shí)施例中，電壓調(diào)節(jié)器102包括用于仿真發(fā)電機(jī)104上的無功負(fù)載的仿真無功負(fù)載模式，使得技術(shù)人員可將系統(tǒng)100調(diào)諧到期望的功率因數(shù)，或者可在施加負(fù)載100之前調(diào)諧其它性能。更具體地，電壓調(diào)節(jié)器102使得能夠調(diào)諧并行電力產(chǎn)生系統(tǒng)100中的發(fā)電機(jī)104的無功下垂補(bǔ)償。電壓調(diào)節(jié)器102使得技術(shù)人員能夠使用純阻性(resistive)負(fù)載以對于期望的負(fù)載設(shè)定大約從-1到I的仿真功率因數(shù)。功率因數(shù)的仿真使得技術(shù)人員能夠仿真感性和/或容性負(fù)載。典型的阻性負(fù)載組(未示出)被施加到主發(fā)電機(jī)104，并且內(nèi)在地，電壓調(diào)節(jié)器102進(jìn)行計(jì)算，似乎負(fù)載是具有由技術(shù)人員輸入的功率因數(shù)的阻性負(fù)載組。此外,技術(shù)人員可仿真主發(fā)電機(jī)104的最終平衡點(diǎn)，并接著可確定主發(fā)電機(jī)104應(yīng)當(dāng)在電壓上下垂多少。仿真最終平衡點(diǎn)可通過使用一個(gè)發(fā)電機(jī)和一個(gè)負(fù)載組來完成，而不是必須實(shí)際地首先耦合多個(gè)并行的發(fā)電機(jī)。不仿真的話，如果對于發(fā)電機(jī)的電壓設(shè)定點(diǎn)是錯(cuò)誤的，那么會(huì)因?yàn)檫^多的負(fù)載需求而使斷路器跳閘或者損壞設(shè)備。因此，電壓調(diào)節(jié)器102為技術(shù)人員提供安全的環(huán)境，其使得他們能夠在發(fā)電機(jī)被實(shí)際地連接到系統(tǒng)之前通過使用仿真電抗(reactance)來評估電壓下垂行為或者主發(fā)電機(jī)104。另外，仿真模式使得技術(shù)人員能夠在不需要購買或者租賃阻性負(fù)載組的情況下測試下垂電壓，阻性負(fù)載組通常是不能得到或者昂貴而不能獲得的。
[0016]圖2是可與系統(tǒng)100 (如圖1所示)一起使用的電壓調(diào)節(jié)器102 (如圖1所示)的框圖。主發(fā)電機(jī)104(如圖1所示)處的AC電壓的幅度由發(fā)電機(jī)激勵(lì)器(exciter) 200中的電流水平?jīng)Q定，該發(fā)電機(jī)激勵(lì)器接收來自電壓調(diào)節(jié)器102的激勵(lì)信號并將它施加到主發(fā)電機(jī)104。主發(fā)電機(jī)104AC輸出電壓的幅度可要求使用的電勢(potential)變換器202將發(fā)電機(jī)AC電壓降壓到電壓調(diào)節(jié)器102的電壓感測(sensing)輸入204的適當(dāng)水平。主發(fā)電機(jī)104電流水平通過使用電流變換器206來感測。電流變換器206的次繞組被輸入到電壓調(diào)節(jié)器102的電流感測輸入208。
[0017]在示例性實(shí)施例中，表觀(apparent)功率、真實(shí)(real)功率以及無功功率均被電壓調(diào)節(jié)器102計(jì)算。電壓調(diào)節(jié)器102通過將主發(fā)電機(jī)104的電流與主發(fā)電機(jī)104的相(phase)電壓矢量相乘來計(jì)算有功真實(shí)功率212。產(chǎn)生的矢量積212表示由主發(fā)電機(jī)104傳送至阻性負(fù)載組110的有功功率。電壓調(diào)節(jié)器102通過平均的感測發(fā)電機(jī)相電壓204與平均的感測線電流208的標(biāo)量相乘214來計(jì)算表觀功率。確定真實(shí)有功功率212與表觀功率214的比值220提供主發(fā)電機(jī)104的實(shí)際(actual)功率因數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，實(shí)際功率因數(shù)222通過除法函數(shù)(function) 220使用畢達(dá)哥拉斯定理(Pythagorean Theorem)來計(jì)算，除法函數(shù)220將有功真實(shí)功率212除以表觀功率214。在可替代的實(shí)施例中，仿真功率因數(shù)224被替代地輸入到乘法器223中。
[0018]在示例性實(shí)施例中，為了利用電壓調(diào)節(jié)器102的仿真無功功率模式，在無功下垂補(bǔ)償模式中，使用者可設(shè)定軟件開關(guān)225以用于仿真無功功率。軟件開關(guān)225控制輸送(channel)實(shí)際功率因數(shù)222或仿真功率因數(shù)224 (其通過用戶限定的仿真功率因數(shù)221形成)的乘法器223，以被用作無功功率計(jì)算器227的輸入。無功功率計(jì)算器227將表觀功率214乘以功率因數(shù)角的正弦，該功率因素角通過反正切三角函數(shù)226計(jì)算。計(jì)算的無功功率的輸出228，其單位為VARs，基于發(fā)電機(jī)104的額定無功功率234的用戶輸入值被轉(zhuǎn)換為每單位值(per-unit value) 235。在每單位測量方案中，I的數(shù)值被用于表示發(fā)電機(jī)104的額定無功功率。每單位計(jì)算通過將計(jì)算的無功功率228除以發(fā)電機(jī)104的額定無功功率234的除法函數(shù)232來執(zhí)行。每單位無功功率235被輸入到下垂補(bǔ)償計(jì)算器237中。在下垂補(bǔ)償計(jì)算器237中，用戶選擇的下垂百分比236被限定，該用戶選擇的下垂百分比236表示當(dāng)額定無功功率234正通過發(fā)電機(jī)104傳送時(shí)發(fā)電機(jī)104的電壓的下垂。用戶選擇的下垂236乘以每單位無功功率235，這導(dǎo)致期望的發(fā)電機(jī)電壓下垂的每單位值238。電壓下垂的每單位值238乘以發(fā)電機(jī)每單位電壓設(shè)定點(diǎn)的值240，并獲得得到的下垂補(bǔ)償信號239。
[0019]在示例性實(shí)施例中，下垂補(bǔ)償輸出239作為負(fù)值被輸入到主發(fā)電機(jī)104AC電壓調(diào)節(jié)器求和接點(diǎn)(summing junction) 242。求和接點(diǎn)242還包括作為輸入的主發(fā)電機(jī)104AC電壓設(shè)定點(diǎn)244和實(shí)際的發(fā)電機(jī)AC電壓204的負(fù)反饋值。求和接點(diǎn)242的輸出247表示發(fā)電機(jī)電壓控制環(huán)的誤差信號，并且被輸?shù)桨l(fā)電機(jī)電壓PID控制器246。發(fā)電機(jī)電壓PID控制器246通過執(zhí)行基于時(shí)間的積分函數(shù)248和基于時(shí)間的微分函數(shù)250而作用在求和結(jié)點(diǎn)242的輸出247上。信號248和250中的每一個(gè)與未更改信號252—起被輸入到對應(yīng)的增益函數(shù)Kp254、Ki256以及Kd258中。這些單獨(dú)可調(diào)整的增益可被調(diào)整，以滿足系統(tǒng)100的動(dòng)態(tài)性能、系統(tǒng)穩(wěn)定性以及穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)節(jié)要求。增益函數(shù)Kp254、Ki256以及Kd258的輸出在求和接點(diǎn)260中被求和。求和接點(diǎn)260的輸出被輸入到增益函數(shù)262中。增益函數(shù)262的輸出被輸入到將所需的激勵(lì)電流量驅(qū)動(dòng)到發(fā)電機(jī)激勵(lì)器場繞組200的功率放大級(stage) 264。
[0020]激勵(lì)器場繞組200中的電流水平?jīng)Q定主發(fā)電機(jī)104主場中的激勵(lì)水平。通過調(diào)諧發(fā)電機(jī)電壓PID控制器246的增益Kp254、Ki256以及Kd258并施加無功負(fù)載分享需要的下垂百分比的量，實(shí)現(xiàn)主發(fā)電機(jī)104對變化的負(fù)載需求的期望響應(yīng)。
[0021 ] 在示例性實(shí)施例中，為了仿真下垂補(bǔ)償，技術(shù)人員使用軟件開關(guān)225將電壓調(diào)節(jié)器102置于仿真無功功率模式中。在該仿真無功功率模式中，乘法器223采用其來自仿真功率因數(shù)224的輸入計(jì)算所算出的無功功率228的仿真值。在通過每單位函數(shù)232和下垂補(bǔ)償計(jì)算器237處理之后，所計(jì)算的無功功率228的仿真值導(dǎo)致了下垂補(bǔ)償信號239，其在PID控制器246的輸入信號247中造成電壓下垂。PID控制器246驅(qū)動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器102的輸出以控制發(fā)電機(jī)104的輸出電壓匹配PID輸入信號247的期望值。仿真無功功率的幅度由阻性負(fù)載組110中流動(dòng)的表觀功率214的實(shí)際值和仿真功率因數(shù)221的用戶限定值來控制。此外，電壓調(diào)節(jié)器102至少部分地基于仿真的下垂補(bǔ)償電壓來控制對該發(fā)電機(jī)的激勵(lì)信號。一旦實(shí)現(xiàn)合適的下垂設(shè)定236，軟件開關(guān)228被置回到其正常模式，以使得實(shí)際功率因數(shù)222能夠通過乘法器233輸送，以執(zhí)行下垂補(bǔ)償227、232以及237。
[0022]圖3是在并行電力產(chǎn)生系統(tǒng)100 (如圖1所示)中調(diào)諧發(fā)電機(jī)104 (如圖1所示)的無功下垂補(bǔ)償?shù)氖纠苑椒ǖ牧鞒虉D300。在示例性實(shí)施例中，該方法包括向發(fā)電機(jī)104施加302阻性負(fù)載組。
[0023]一旦該阻性負(fù)載組被施加，該方法包括使用與發(fā)電機(jī)104相關(guān)聯(lián)的電壓調(diào)節(jié)器102 (如圖1所示)計(jì)算304用于發(fā)電機(jī)104的仿真下垂補(bǔ)償電壓。在示例性實(shí)施例中，計(jì)算該仿真下垂補(bǔ)償電壓包括將期望的功率因數(shù)輸入到電壓調(diào)節(jié)器102并利用期望的功率因數(shù)計(jì)算無功功率。計(jì)算仿真下垂補(bǔ)償電壓進(jìn)一步包括計(jì)算無功功率和發(fā)電機(jī)104的額定機(jī)器參數(shù)的比值，通過下垂百分比量化(scale)該比值，以及將量化的比值乘以發(fā)電機(jī)104的電壓設(shè)定點(diǎn)。
[0024]在示例性實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括使用電壓調(diào)節(jié)器102至少部分地基于仿真下垂補(bǔ)償電壓來控制306對于發(fā)電機(jī)104的激勵(lì)信號。在一些實(shí)施例中，控制激勵(lì)信號包括調(diào)諧包括在電壓調(diào)節(jié)器102中的電壓控制器的電壓增益以及向發(fā)電機(jī)104施加仿真下垂補(bǔ)償電壓。在其它實(shí)施例中，控制激勵(lì)信號可包括引起發(fā)電機(jī)104與系統(tǒng)100中與發(fā)電機(jī)104并行耦合的至少一個(gè)其它的發(fā)電機(jī)成比例地分享無功功率。在又一個(gè)實(shí)施例中，控制激勵(lì)信號可包括保護(hù)發(fā)電機(jī)104以免超過電壓設(shè)定點(diǎn)。
[0025]本文描述的示例性實(shí)施例便于在并行電力產(chǎn)生系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)器中創(chuàng)建仿真無功負(fù)載模式。更具體地，本文描述的實(shí)施例便于使用與發(fā)電機(jī)相關(guān)聯(lián)的電壓調(diào)節(jié)器來仿真無功負(fù)載以調(diào)諧并行發(fā)電機(jī)電力產(chǎn)生系統(tǒng)的功率因數(shù)、電壓下垂、和/或其它各種性能。此外，本文描述的實(shí)施例便于減少與技術(shù)人員勞動(dòng)相關(guān)聯(lián)的花費(fèi)和昂貴的無功負(fù)載租金。
[0026]以上詳細(xì)地描述了用于在并行電力產(chǎn)生系統(tǒng)中仿真無功功率的方法和電壓調(diào)節(jié)器的示例性實(shí)施例。本文所公開的大小范圍包括這些范圍之間的所有子范圍。方法和系統(tǒng)并不限于本文所描述的特定實(shí)施例，相反，系統(tǒng)的部件和/或方法的步驟可與本文描述的其它部件和/或步驟獨(dú)立地和分離地利用。例如，方法也可與其它制造系統(tǒng)和方法相組合地使用，并且不限于僅與本文所描述的系統(tǒng)和方法一起實(shí)踐。而且，示例性實(shí)施例可與許多其它電氣部件應(yīng)用一起實(shí)現(xiàn)和利用。
[0027]盡管本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的特定結(jié)構(gòu)可能在一些附圖中被示出，而在其它附圖中并未示出，但這僅是為了方便起見。根據(jù)本發(fā)明的原則，附圖的任意特征可與任意其它附圖的任意特征相組合地參考和/或聲明。
[0028]本書面說明書使用例子公開發(fā)明，包括最優(yōu)的模式，并且還使得本領(lǐng)域任意技術(shù)人員實(shí)踐本發(fā)明，包括制造和使用任意設(shè)備或系統(tǒng)以及實(shí)現(xiàn)任意并入的方法，本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求書限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果這樣的其它示例具有沒有與權(quán)利要求的文字語言不同的結(jié)構(gòu)元件，或者它們包括具有與權(quán)利要求的文字語言有非實(shí)質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)元件，那么這樣的其它示例均意在位于權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于調(diào)諧并行電力產(chǎn)生系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)的無功下垂補(bǔ)償?shù)碾妷赫{(diào)節(jié)器，所述電壓調(diào)節(jié)器配置為: 計(jì)算對于該發(fā)電機(jī)的仿真下垂補(bǔ)償電壓；以及 至少部分地基于該仿真下垂補(bǔ)償電壓來控制對該發(fā)電機(jī)的激勵(lì)信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電壓調(diào)節(jié)器，其中，所述電壓調(diào)節(jié)器包含配置為將所述電壓調(diào)節(jié)器切換到仿真無功負(fù)載模式的開關(guān)器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電壓調(diào)節(jié)器，其中，為了計(jì)算仿真下垂補(bǔ)償電壓，所述電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)一步配置為: 接收由用戶輸入的期望的功率因數(shù)； 使用該期望的功率因數(shù)計(jì)算無功功率； 計(jì)算該無功功率與該發(fā)電機(jī)的額定機(jī)器參數(shù)的比值； 通過下垂百分?jǐn)?shù)來量化該比值；以及 將量化的比值乘以對于該發(fā)電機(jī)的電壓設(shè)定點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的電壓調(diào)節(jié)器，其中，為了控制對該發(fā)電機(jī)的激勵(lì)信號，所述電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)一步配置為: 調(diào)諧包括在所述電壓調(diào)節(jié)器中的電壓控制器的電壓增益；以及 向該發(fā)電機(jī)施加該仿真下垂補(bǔ)償電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的電壓調(diào)節(jié)器，進(jìn)一步包含用于電壓設(shè)定點(diǎn)控制的模擬輸入，其中，所述電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)一步配置為保護(hù)該發(fā)電機(jī)以免超過電壓設(shè)定點(diǎn)。
6.—種調(diào)諧并行電力產(chǎn)生系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)的無功下垂補(bǔ)償?shù)姆椒?，所述方法包? 向該發(fā)電機(jī)施加阻性負(fù)載組； 使用與該發(fā)電機(jī)相關(guān)聯(lián)的電壓調(diào)節(jié)器來計(jì)算對于該發(fā)電機(jī)的仿真下垂補(bǔ)償電壓；以及 使用該電壓調(diào)節(jié)器至少部分地基于該仿真下垂補(bǔ)償電壓來控制對該發(fā)電機(jī)的激勵(lì)信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，計(jì)算仿真下垂補(bǔ)償電壓包含: 將期望的功率因數(shù)輸入到該電壓調(diào)節(jié)器； 使用該期望的功率因數(shù)來計(jì)算無功功率； 計(jì)算該無功功率與該發(fā)電機(jī)的額定機(jī)器參數(shù)的比值； 通過下垂百分?jǐn)?shù)來量化該比值；以及 將量化的比值乘以對于該發(fā)電機(jī)的電壓設(shè)定點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，控制對該發(fā)電機(jī)的激勵(lì)信號進(jìn)一步包含: 調(diào)諧包括在該電壓調(diào)節(jié)器中的電壓控制器的電壓增益； 向該發(fā)電機(jī)施加該仿真下垂補(bǔ)償電壓；以及 引起該發(fā)電機(jī)與該電力產(chǎn)生系統(tǒng)中的至少一個(gè)其它的并行發(fā)電機(jī)成比例地分享無功功率。
9.一種并行電力產(chǎn)生系統(tǒng),包含: 配置為生成電輸出以驅(qū)動(dòng)負(fù)載的第一發(fā)電機(jī)；以及 用于調(diào)諧所述第一發(fā)電機(jī)的無功下垂補(bǔ)償?shù)碾妷赫{(diào)節(jié)器，所述電壓調(diào)節(jié)器配置為: 計(jì)算對于所述第一發(fā)電機(jī)的仿真下垂補(bǔ)償電壓；以及至少部分地基于該仿真下垂補(bǔ)償電壓來控制對所述第一發(fā)電機(jī)的激勵(lì)信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中，在運(yùn)行期間，所述電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)一步配置為:測量所述第一發(fā)電機(jī)的輸出電壓和輸出電流；計(jì)算由所述第一發(fā)電機(jī)輸出的實(shí)際無功功率；以及根據(jù)該仿真下垂補(bǔ)償電壓來調(diào)`節(jié)所述第一發(fā)電機(jī)無功功率。
【文檔編號】G05F1/56GK103792852SQ201310753598
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月18日
【發(fā)明者】D·B·海皮奧, M·R·邁克爾 申請人:雷勃美國股份有限公司