[發明專利]自動電壓調節器、自動電壓調節方法、發電機勵磁系統和發電系統

有效

• 申請號: 201711061945.4
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN108023517B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 向山信治;柴田雅彥;平松大典;上村洋市;野崎大;鈴木一浩;巖下大輔;新井田國臣;十川和真;沖中陽;荒井祐太郎;佐藤仁飛
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H02P9/14
• 分類號: H02P9/14
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 孟杰雄;王英

在一個實施例中，一種自動電壓調節器包括：檢測指示單元，其被配置為：監測發電機的輸出電壓，并且當所述發電機的所述輸出電壓偏離預定范圍時輸出指示信號，所述指示信號是指示對發電機勵磁系統的發電機場電路中生成的指定參數的檢測的信號；場參數檢測單元，其被配置為在所述指示信號之后檢測所述指定參數；以及比較計算器，其被配置為檢測所述指定參數與構成所述發電機勵磁系統的每個部件的預定可允許上限電壓值之間的比較值。

相關申請的交叉引用

本申請基于2016年11月4日提交的日本專利申請第2016-216610號且要求該日本專利申請的優先權，通過引用該日本專利申請的全部內容并入本文。

技術領域

本文所描述的實施例總體上涉及用于控制由發電機形成的場的自動電壓調節技術。

背景技術

在旋轉場型同步發電機中，將直流提供給發電機場電路，這使得發電機中的場線圈變為電磁體。

對場線圈進行勵磁的方法的類型大致分為晶閘管勵磁系統和無刷勵磁系統。在無刷勵磁系統中，不必需要諸如電刷或電連接電刷的滑環的滑動接觸器。

由于無刷勵磁系統的同步發電機不需要滑動接觸器，因此不必需要電刷的更換和頻繁維護。因此，例如在歐洲積極采用無刷勵磁系統的同步發電機。

無刷勵磁系統包括被配置為主要對場線圈的場電路進行勵磁的交流(AC)勵磁器和被配置為對該AC勵磁器進行勵磁的永磁體發電機(PMG)。

AC勵磁器電樞在由PMG在AC勵磁器場線圈的封閉空間中生成的靜態磁場中旋轉，從而在AC勵磁器電樞中生成AC電流。

該AC電流由被提供在旋轉軸上的整流器電路整流成直流，然后，該直流流入發電機場電路中，從而對發電機場線圈進行勵磁。

在無刷勵磁系統中，通過增加或減少從PMG電樞流入AC勵磁器場電路的電流能夠控制在發電機場電路中的電流量以及控制發電機場線圈的勵磁。

一般地，通過自動電壓調節器(AVR)使所生成的電量保持恒定，所述AVR通過監測發電機的輸出電壓來自動調節PMG的輸出。

當電力系統中發生事故時，例如，當發電機的輸出電壓由于云對地放電而快速下降時，AVR通過施加高于發電機的額定場電壓的場電壓來控制PMG的輸出并且在短時間內升高發電機的輸出電壓(在下文中，該操作被稱為積極強制操作)。

雖然即使在如上所述的不合規范的情況下也能通過常規AVR穩定地控制發電機的輸出電壓，但是仍然存在對實現比常規技術更可靠地控制發電機的輸出電壓的新穎技術的需求。

附圖說明

在附圖中：

圖1是圖示包括有無刷發電機勵磁系統的發電系統的示意性結構圖；

圖2是圖示配備有第一實施例的自動電壓調節器的發電機勵磁系統的示意性電路框圖；

圖3A是圖示當發生故障時發電機的輸出電壓的時序圖；

圖3B是圖示當發生故障時發電機場電壓的時序圖；

圖4是圖示第一實施例的自動電壓調節方法的序列圖；

圖5是圖示第二實施例的發電機勵磁系統的電路框圖；并且

圖6是圖示第二實施例的發電機勵磁系統的變型的電路框圖。

具體實施方式

在對實施例進行說明之前，下面將對本發明的發明人的觀點進行說明。

在基于發電機12的輸出電壓控制發電機場電路的輸出的常規技術中，存在發電機場電路中生成超過裝備的設計容限的電壓的可能性。