Математическая модель синхронного генератора для исследования несимметричных режимов работы судовых электростанций

• Автор: Королева, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 180 c. : ил

-,2-

ГЛАВА I. МЕТОД ПРЕОБРАЗОВАННЫХ СИММЕТРИЧНЫХ
СОСТАВЛЯЮЩИХ ВРЕМЕННЫХ ГАРМОНИК
1.1. Основные положения метода
1.2. Преобразованные симметричные составляющие временных гармоник токов и напряжений
1.3. Результирующие токи и напряжения во вращающихся осях с( , ^ , (7 , представленные через преобразованные симметричные составляющие временных гармоник
1.4. Математическая модель статической несимметричной нагрузки во вращающихся осях
1.5. Применение преобразованных симметричных составляющих в оценке качества электроэнергии несимметричных режимов
Вывода
Глава II. СТАТОРНЫЕ УРАВНЕНИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА С УЧЕТОМ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ГАРМОНИК ПОЛЯ ВО ВРАЩАЮЩИХСЯ ОСЯХ ВРЕМЕННЫХ ГАРМОНИК ПРЯМОЙ И ОБРАТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ
2.1. Особенности описания пространственных гармоник поля, во вращающихся осях
с1ь . ^ , 0 и с<о» 0
2.2. Уравнения преобразованных симметричных
составляющих временных гармоник напряжений статорной цепи
2.3. Уравнения преобразованных симметричных составляющих временных гармоник потоко-сцеплений реакции якоря неявнополюсного генератора

2.4. Уравнения преобразованных симметричных составлящих временных гармоник потоко-сцепдений реакции якоря явнополюсного
генератора
2.5. Уравнения преобразованных симметричных ооставлякзцих временных гармоник потокосцеплений рассеяния обмоток статора
2.6. Уравнения преобразованных симметричных составлящих временных гармоник потоко-сцеплений взаимоиндукций обмоток статора
с обмотками ротора
Вывода
Глава III. РОТОРНЫЕ УРАВНЕНИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА
С УЧЕТОМ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ГАРМОНИК ПОЛЯ
3.1. Уравнения обмотки возбуждения
3.2. Уравнения демпферной обмотки по
продольной оси
3.3. Уравнение демпферной обмотки по
поперечной оси
3.4. Полная система уравнений синхронного генератора в относительных единицах
Вывода
ГЛАВА ІУ. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА /9
4.1. Параметры расчетных режимов
4.2. Вычислительные метода и их программная
реализация
4.3. Результаты расчетов
Вывода
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Электроэнергетические системы (ЭЭС) современных судов характеризуются высокими установленными мощностями потребителей и генераторов, высокой степенью автоматизации управления, широким внедрением силовой полупроводниковой техники, использованием микропроцессоров и микро-ЭВМ в системах управления, контроля и диагностики.
Изменение характера потребителей ЭЭС привело к обострению проблемы качества электроэнергии,потребовало более обоснованного выбора параметров элементов судовых систем на ранних стациях проектирования.
Особую значимость в последнее время приобрели вопросы, связанные с изучением несимметричных режимов, для которых характерно появление высших временных гармоник токов и напряжений. Необходимость глубокого и всестороннего исследования таких режимов вызвана прежде всего применением на судах мощных полупроводниковых преобразователей, эксплуатационный режим которых приводит к существенному ухудшению качества электроэнергии по сравнению с общесудовыми симметричными потребителями и статической несимметричной нагрузкой. Важно рассмотрение несимметричных аварийных режимов, таких как двухфазное короткое замыкание, обрыв фазы и т.д. Исследование сложных процессов, происходящих в существующих ЭЭС, для обоснования оптимальных режимов эксплуатации может осуществляться путем проведения как натурных так и вычислительных экспериментов. На раннем же этапе проектирования проведение натурных экспериментов требует больших экономических и временных затрат и не всегда возможно, поэтому вычислительный эксперимент в таких случаях наиболее целесообразен. Под вычислительным экспериментом понимается "создание и изучение математических моделей исследуемых объектов с помощью ЭВМ" [27]

Сравнение указанных математических моделей с учетом уравнений относительно нулевых составляющих токов и напряжений приведено в [1б] . Преобразования для индуктивных сопротивлений в соответствии с системой уравнений (1.4.17) аналогичны.
Рассмотренный материал позволяет сделать вывод, что метод преобразованных симметричных составляющих временных гармоник позволяет разрабатывать математические модели несимметричных элементов, уравнения которых могут быть записаны через:
- преобразованные симметричные составляющие временных гармоник (1.4.22);
- преобразованные результирующие симметричные составляющие (1.4.24);
- преобразованные результирующие значения напряжений и преобразованные результирующие симметричные составляющие токов и наоборот (1.4.25);
- преобразованные результирующие переменные (1.4.26).
При этом, уравнения статической несимметричной нагрузки относительно только преобразованных симметричных составляющих (временных гармоник или результирующих) имеют постоянные коэффициенты.
1.5. Применение преобразованных симметричных составляющих ^ (в,)оценке качества электроэнергии несимметричных режимов
Основными особенностями несимметричных режимов являются не-симметрия и несинусоидадьность токов и напряжений. Показатели качества электроэнергии, характеризующие эти явления и используемые в современной .'литературе для их оценки, представлены в таблице 1.1.
Выразим показатели качества электроэнергии несимметричных
режимов через переменные метода преобразованных симметричных составляющих.