Синергетический синтез нелинейных систем взаимосвязанного управления турбогенераторами

• Автор: Кузьменко, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 177 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ОБЗОР МОДЕЛЕЙ И МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ ГЕНЕРАТОРАМИ ЭНЕРГИИ ТУРБОГЕНЕРАТОРАМИ.

1.1. Динамические свойства турбогенераторов.

1.2. Основные сведения из теории синхронных машин.

1.3. Математические модели турбогенераторов.

1.3.1. Модели автономных синхронных генераторов.

1.3.2. Модели турбогенераторов, работающих на энергосистему большой мощности

1.4. Методы управления синхронными генераторами.

1.5. Методы управления турбинами

1.6. Метод синергетического синтеза нелинейных векторных регуляторов.

1.7. Основные результаты и выводы по главе
2. ПРИКЛАДНОЙ МЕТОД СИНЕРГЕТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ЗАКОНОВ ВЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТУРБОГЕНЕРАТОРАМИ, РАБОТАЮЩИМИ НА ЭНЕРГОСИСТЕМЫ БОЛЬШОЙ
МОЩНОСТИ.
2.1. Формирование инвариантов.
2.2. Разработка метода синтеза законов управления отдельным турбогенератором.
2.2.1. Синтез синергетических законов управления
Первый вариант синтеза
Второй вариант синтеза
Третий вариант синтеза
2.3. Разработка метода синтеза законов управления группой турбогенераторов
2.3.1. Синтез синергетических законов управления
Первый вариант синтеза
Второй вариант синтеза
2.4. Основные результаты и выводы по главе
3. ПРИКЛАДНОЙ МЕТОД СИНЕРГЕТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ЗАКОНОВ ВЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ
ТУРБОГЕНЕРАТОРАМИ, РАБОТАЮЩИМИ НА ЭНЕРГОСИСТЕМЫ ОГРАНИЧЕННОЙ
МОЩНОСТИ
3.1. Разработка метода синтеза законов управления турбогенератором классического исполнения.
3.1.1. Модель объекта.
3.1.2. Синтез синергетических законов управления
Первый вариант синтеза
Второй вариант синтеза
3.2. Разработка метода синтеза законов управления турбогенератором продольнопоперечного
возбуждения
3.2.1. Модель объекта.
3.2.2. Синтез синергетических законов управления.
Первый вариант синтеза
Второй вариант синтеза.
3.3. Основные результаты и выводы по главе
4. СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ДИНАМИЧЕСКИХ РЕГУЛЯТОРОВ ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ
4.1. Основные положения процедуры синтеза
4.2. Синтез наблюдателя переменных состояния турбогенератора
4.3. Адаптация на многообразиях
4.4. Основные результаты и выводы по главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для энергосистемы как нелинейной колебательной системы характерна возможность резонанса - возникновение колебаний на основной частоте или частоте, дробной основной (параметрический резонанс). Зависимость колебательных свойств ЭЭС от способа регулирования возбуждением и настройки автоматического регулятора возбуждения (ЛРВ). В нерегулируемой системе после всех возмущений, меньших критических, колебания являются затухающими. ЭЭС возможны различные колебательные процессы: затухающие колебания при начальных возмущениях, меньших критических - устойчивость равновесия при любых начальных условиях; затухающие колебания при ограниченных начальных условиях, меньших критических, и нарастающие колебания при превышении этих ограниченных возмущений - устойчивость в ограниченной области начальных условий; расходящиеся колебания при любых начальных условиях -нарушение статической устойчивости в виде самораскачивания. Свойство автоколебательности - появление устойчивых свободных периодических колебаний. Регулируехмая система имеет все необходимое для возникновения автоколебаний: колебательный объект регулирования (ротор СГ), независимый источник энергии (возбудитель) с нелинейностью ограничения или люфта, автоматические регуляторы возбуждения и турбины, управляемые меняющимися параметрами режима системы. Указанные свойства приводят к необходимости и актуальности постановки и решения новой сложной проблемы - проблемы построения регуляторов для турбогенераторов, обеспечивающих компенсацию гармонических возмущений, действующих со стороны энергосистемы, при максимально возможной области асимптотической устойчивости ЭЭС. Задача управления нелинейными колебательными системами, т. СГ и турбиной [1-]. Решению этой проблемы будут посвящены следующие две главы. В общем случае любую многофазную многополюсную электрическую машину можно заменить двухфазной двухполюсной машиной с взаимно перпендикулярными обмотками на статоре и аналогичными обмотками на роторе. Правомерность такой замены вытекает из того, что с помощью двух ортогональных обмоток можно создавать все основные виды магнитного поля, реализуемые в реальных электрических машинах [, -]. На рис. АХ, ВУ и ах, Ьу. При этом в каждой паре обмотки сдвинуты относительно друг друга на эл. В общем случае на ортогональных осях статора и ротора может размещаться произвольное число обмоток, эквивалентных как основным реальным обмоткам, так и вспомогательным (демпферным). Демпферные обмотки играют существенную роль лишь в переходных режимах работы машины. В синхронной машине обмотку, в которой протекает переменный ток и индуцируется ЭДС, называют обмоткой якоря; часть машины, на которой расположены обмотки, создающие постоянный поток, называют индуктором, а эти обмотки - обмотками возбуждения. Якорем в синхронных машинах является статор, а индуктором - ротор. Рассмотрим принцип действия синхронной машины, работающей в режиме генератора. Если обмотки возбуждения ах или Ьу или обе одновременно подключить к источнику постоянного тока, а ротор вращать с угловой скоростью О, то в об. Рис. Эти токи создают вращающийся магнитный ноток, угловая скорость вращения которого равна О. Таким образом, установившийся режим синхронной машины существует только при равенстве угловой скорости ротора и магнитного поля статора [, -]. Для создания постоянного магнитного поля на роторе достаточно иметь лишь одну обмотку возбуждения, которая питается от источника постоянного тока. При этом упрощаются конструкция ротора и схема питания обмотки возбуждения. Машины с одной обмоткой возбуждения принято называть машинами классического исполнения [, -]. При двух взаимно перпендикулярных обмотках возбуждения ценой определенного усложнения конструкции ротора и схемы питания обмоток возбуждения достигают более высоких показателей машины в отношении устойчивости и управляемости. Обмотки возбуждения при этом могут быть как одинаковыми, т. МДС), так и различными, создающими не равные МДС. Такие машины называются машинами продольно-поперечного возбуждения.