[发明专利]自动电压调节器、自动电压调节方法、发电机励磁系统和发电系统

说明书

在一个实施例中，一种自动电压调节器包括：检测指示单元，其被配置为：监测发电机的输出电压，并且当所述发电机的所述输出电压偏离预定范围时输出指示信号，所述指示信号是指示对发电机励磁系统的发电机场电路中生成的指定参数的检测的信号；场参数检测单元，其被配置为在所述指示信号之后检测所述指定参数；以及比较计算器，其被配置为检测所述指定参数与构成所述发电机励磁系统的每个部件的预定可允许上限电压值之间的比较值。

相关申请的交叉引用

本申请基于2016年11月4日提交的日本专利申请第2016-216610号且要求该日本专利申请的优先权，通过引用该日本专利申请的全部内容并入本文。

技术领域

本文所描述的实施例总体上涉及用于控制由发电机形成的场的自动电压调节技术。

背景技术

在旋转场型同步发电机中，将直流提供给发电机场电路，这使得发电机中的场线圈变为电磁体。

对场线圈进行励磁的方法的类型大致分为晶闸管励磁系统和无刷励磁系统。在无刷励磁系统中，不必需要诸如电刷或电连接电刷的滑环的滑动接触器。

由于无刷励磁系统的同步发电机不需要滑动接触器，因此不必需要电刷的更换和频繁维护。因此，例如在欧洲积极采用无刷励磁系统的同步发电机。

无刷励磁系统包括被配置为主要对场线圈的场电路进行励磁的交流(AC)励磁器和被配置为对该AC励磁器进行励磁的永磁体发电机(PMG)。

AC励磁器电枢在由PMG在AC励磁器场线圈的封闭空间中生成的静态磁场中旋转，从而在AC励磁器电枢中生成AC电流。

该AC电流由被提供在旋转轴上的整流器电路整流成直流，然后，该直流流入发电机场电路中，从而对发电机场线圈进行励磁。

在无刷励磁系统中，通过增加或减少从PMG电枢流入AC励磁器场电路的电流能够控制在发电机场电路中的电流量以及控制发电机场线圈的励磁。

一般地，通过自动电压调节器(AVR)使所生成的电量保持恒定，所述AVR通过监测发电机的输出电压来自动调节PMG的输出。

当电力系统中发生事故时，例如，当发电机的输出电压由于云对地放电而快速下降时，AVR通过施加高于发电机的额定场电压的场电压来控制PMG的输出并且在短时间内升高发电机的输出电压(在下文中，该操作被称为积极强制操作)。

虽然即使在如上所述的不合规范的情况下也能通过常规AVR稳定地控制发电机的输出电压，但是仍然存在对实现比常规技术更可靠地控制发电机的输出电压的新颖技术的需求。

附图说明

在附图中：

图1是图示包括有无刷发电机励磁系统的发电系统的示意性结构图；

图2是图示配备有第一实施例的自动电压调节器的发电机励磁系统的示意性电路框图；

图3A是图示当发生故障时发电机的输出电压的时序图；

图3B是图示当发生故障时发电机场电压的时序图；

图4是图示第一实施例的自动电压调节方法的序列图；

图5是图示第二实施例的发电机励磁系统的电路框图；并且

图6是图示第二实施例的发电机励磁系统的变型的电路框图。

具体实施方式

在对实施例进行说明之前，下面将对本发明的发明人的观点进行说明。

在基于发电机12的输出电压控制发电机场电路的输出的常规技术中，存在发电机场电路中生成超过装备的设计容限的电压的可能性。