Синтез систем адаптивной синхронизации генераторов с электрической сетью на основе методов автоматического управления с эталонной моделью

• Автор: Беляев, Николай Александрович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 170 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 МЕТОДЫ И СРЕДСТВА АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ
ГЕНЕРАТОРА С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТЬЮ
1Л Условия синхронизации генератора с электрической сетью и способы их
выполнения
1Л Л Традиционные условия синхронизации
1Л .2 Дополнительное условие синхронизации
1Л .3 Традиционные подходы к выполнению условий синхронизации
1.2 Алгоритмы работы современных устройств автоматической точной синхронизации
1.2.1 Типы устройств точной синхронизации
1.2.2 Микросхемный аналоговый автоматический синхронизатор СА-
1.2.3 Цифровые автоматические синхронизаторы АС-М и СПРИНТ-М
1.2.4 Цифровой автоматический синхронизатор ЗУИСЕЛЮТАСТ
1.2.5 Направления совершенствования алгоритмов работы устройств
автоматической синхронизации
1.3 Способ управления процессом синхронизации с эталонной моделью
1.3.1 Состояние разработки синхронизатора с эталонной моделью
1.3.2 Задачи исследований в области синтеза устройства синхронизации
генератора с эталонной моделью
1.4 Выводы
ГЛАВА 2 АЛГОРИТМЫ РАБОТЫ И СТРУКТУРА УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКОЙ ТОЧНОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ С ЭТАЛОННОЙ МОДЕЛЬЮ
2.1 Алгоритмы построения программных траекторий движения (ПТД)
2.1.1 Алгоритм построения программной траектории равноускоренного
движения
2.1.2 Алгоритм построения программной траектории равномерно ускоренного
движения
2.1.3 Алгоритм построения ПТД при постоянном небалансе мощности
2.1.4 Алгоритм построения ПТД при линейно изменяющемся небалансе мощности
2.1.5 Алгоритмы построения ПТД по времени синхронизации
2.2 Алгоритмы управления устройства синхронизации с эталонной моделью
2.2.1 Анализ последствий возникновения отклонений параметров синхронизации от параметров ПТД
2.2.2 Синтез блока регулятора систем синхронизации с эталонной моделью
2.2.3 Определение параметров настройки регулятора
2.2.4 Алгоритмы терминального управления движением объектов по принципу «гибких» траекторий
2.2.5 Перспективные направления развития задачи синтеза регулятора
устройства синхронизации с эталонной моделью
2.3 Выводы
ГЛАВА 3 К СИНТЕЗУ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО БЛОКА УСТРОЙСТВА СИНХРОНИЗАЦИИ С ЭТАЛОННОЙ МОДЕЛЬЮ
3.1 Современные подходы к измерению разностей частот и фаз напряжений
3.1.1 Реализация измерительного блока в микропроцессорном автоматическом синхронизаторе АС-М
3.2 Возможности измерения синхронизируемых параметров режима при помощи устройств векторных измерений РМи
3.3 Способ аналитического определения параметров вращательного движения векторов напряжений на интервале измерения
3.4 Моделирование алгоритмов работы измерительного блока устройства синхронизации в среде МАТЬАВ ЬптшПпк
3.5 Выводы
ГЛАВА 4 МОДЕЛИРОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА СИНХРОНИЗАЦИИ С ЭТАЛОННОЙ МОДЕЛЬЮ
4.1 Задачи и средства моделирования алгоритмов работы устройств автоматической точной синхронизации
4.2 Моделирование алгоритмов работы устройств автоматической точной синхронизации в ПК Mustang
4.2.1 Моделирование алгоритмов работы современных устройств
4.2.2 Моделирование алгоритмов работы устройства синхронизации с эталонной моделью в ПК Mustang
4.2.3 Результаты моделирования алгоритмов работы устройств автоматической точной синхронизации в ПК Mustang
4.3 Моделирование алгоритмов работы устройства синхронизации с эталонной моделью в среде MATLAB Simulink
4.3.1 Описание моделируемой схемы
4.3.2 Результаты моделирования алгоритмов работы устройства синхронизации с эталонной моделью без учета модели турбины и ее регулятора
4.3.3 Результаты моделирования алгоритмов работы устройства синхронизации с эталонной моделью с учетом модели турбины и ее регулятора
4.3.4 Апробация работы измерительного блока в процессе синхронизации генератора
4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение А. Блок схема алгоритма построения ПТД равноускоренного
движения и пример расчета ПТД
Приложение Б. Блок схема алгоритма построения ПТД равномерно ускоренного
движения и пример расчета ПТД
Приложение В. Вывод расчетных выражений для определения параметров ПТД при постоянном небалансе мощности и блок-схема алгоритма построения ПТД 156 Приложение Г. Вывод расчетных выражений для определения параметров ПТД при линейно изменяющемся небалансе мощности и блок-схема алгоритма построения ПТД

Паспортные значения, устанавливаемые для параметров синхронизации в устройствах ЗУЫСНЯОТЛСТ приведены в таблице 1.2.
Таблица 1.2. Паспортные значения параметров синхронизации устройств 8ТОСН110ТАСТ
Параметр Шаг Допустимые значения
Относительная скорость 0,01 % 0-6 %
Относительный угол 1 град. 0-40 град.
Разность напряжений по абсолютному значению 1 % 0-40 %
Полное время синхронизации 30 секунд 0,5-15 минут
Как видно из таблицы 1.2, в устройстве ЗУОШЛОТАСТ предусмотрена возможность установки допустимых величин параметров синхронизации в широких пределах. При этом высокая точность задания параметров обеспечивается небольшими значениями шага изменения уставки. Важной особенностью устройства является возможность установки различных величин допустимых отклонений для отрицательных и положительных значений относительной скорости и разности напряжений.
При значениях параметров синхронизации, неудовлетворяющих заданным уставкам, осуществляется выдача импульсных управляющих воздействий на АРВ и АРЧВ генератора. Продолжительности импульсов регулирования принимаются переменными и пропорциональными величинам разности напряжений и относительной скорости, соответственно. Коэффициент пропорциональности может быть задан в пределах от 0,01 %/сек до 5 %/сек. Возможна также установка фиксированной продолжительности импульса от 0,05 до 2 секунд, в этом случае интервал между импульсами будет обратно пропорционален соответствующим параметрам. Интервал между импульсами и минимальная продолжительность импульса могут быть установлены в пределах от 1 до 20 секунд и от 0,05 до 2 секунд, соответственно.