Выше рассмотрены принципы действия устройств АРВ на примере генератора, работающего изолировано на собственную нагрузку. В действительности на электрических станциях имеется несколько параллельно работающих генераторов. При наличии на генераторах устройств АРВ они при соответствующей настройке регуляторов все участвуют в регулировании напряжения на общих шинах. В систему электроснабжения может входить несколько электрических станций, связанных между собой линиями электропередачи. Поддержание напряжения в контрольных пунктах системы обеспечивается совместной работой всех электрических станций. При этом уровни напряжений отдельных узлов системы должны быть такими, чтобы перетоки реактивной мощности создавали минимальные потери. С некоторым допущением можно считать, что регулирование напряжения связано только с изменением реактивной нагрузки генераторов. Устройства АРВ должны действовать так, чтобы в процессе совместного регулирования напряжения параллельно работающие генераторы загружались наиболее экономично.
Устройства АРВ могут осуществлять регулирование напряжения по астатической и статической характеристикам, представляющим собой зависимость напряжения в заданной точке от реактивной составляющей тока статора генератора. В рассматриваемом случае параллельной работы генераторов автоматически регулируется напряжение U ш на шинах генераторного напряжения. При астатическом регулировании напряжение в заданной точке поддерживается постоянным независимо от реактивной составляющей тока статора I г sinφ (рис. 12.14, а, характеристика 2). При этом распределение реактивной мощности между генераторами оказывается неопределенным. Генератор, снабженный устройством АРВ с меньшей зоной нечувствительности (отклонение напряжения в обе стороны от заданного уровня, при котором устройство не действует), может оказаться перегруженным, а генератор с менее чувствительным устройством АРВ не будет принимать участия в восстановлении напряжения и может оказаться недогруженным.
Заданного распределения реактивной мощности между генераторами можно достичь, если регулировать напряжение по статической характеристике (рис. 12.14, а, характеристика 3). Наклон характеристики определяется коэффициентом статизма k cт = tgα. Изменяя коэффициент k ст , можно достичь желаемого распределения реактивной мощности между генераторами в процессе автоматического регулирования напряжения. Она распределяется обратно пропорционально коэффициентам статизма k ст1 и k ст2 (рис. 12.14, б). Это справедливо для устройства АРВ без зоны чувствительности. С появлением зоны нечувствительности точность распределения реактивной нагрузки нарушается. Погрешность увеличивается с ростом зоны нечувствительности и уменьшением коэффициента k ст. При статическом регулировании напряжение с изменением реактивной нагрузки не остается постоянным. Пределы его изменения определяются коэффициентом k ст и не превышают ΔU г = (0,02÷0,03) U г.ном.
Если требуется автоматически регулировать напряжение в какой-либо точке системы, то устройства АРВ должны изменять напряжения на шинах в соответствии со статической характеристикой 1 (рис. 12.14, а). Крутизна характеристики определяется падением напряжения на участке от шин до заданной точки системы.
Рассмотренные выше устройства АРВ являются статическими, обеспечивающими характеристику типа 3 (рис. 12.14, а). Для возможности изменять наклон характеристики 3 и обеспечивать характеристику типа 1 они снабжаются специальным устройством установки статизма. В процессе эксплуатации возникает необходимость изменять уровень регулируемого напряжения. Это достигается с помощью задающего элемента (элемента изменения уставки), позволяющего изменять напряжение, подводимое к корректору напряжения. Преднамеренное снижение напряжения на входе корректора устройство АРВ воспринимает как понижение регулируемого напряжения и увеличивает ток I peг . Тем самым устанавливается новый, более высокий уровень напряжения. Для уменьшения уровня напряжения необходимо с помощью задающего элемента повысить напряжение на входе корректора. Изменение уровня напряжения сопровождается параллельным перемещением характеристики регулирования вдоль оси U ш (рис. 12.14, б).
В системах электроснабжения при наличии нескольких электрических станций целесообразно работу каждой станции организовать по определенному режиму. При этом возникает необходимость в групповом управлении возбуждением генераторов станции. Процесс регулирования напряжения усложняется. Принципы выполнения устройств группового регулирования возбуждения рассмотрены в [42,59—61].