Совершенствование методов расчета статической устойчивости и алгоритмов регуляторов возбуждения

• Автор: Шанбур, Ибрагим Жорж
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУ-ЛИ/РОВАНИЯ
1.1.1. Российские регуляторы возбуждения сильного действия
1.1.2. Зарубежные регуляторы возбуждения
1.2. Структурная схема системы автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора
1.2.1 Математическая модель объекта регулирования для внешнего
движния
1.2.2 Структурная схема регулятора возбуждения СДП1 для
исследования внешнего вижения
1.2.3 Полная структурная схема
1.3 Выводы
2. ЭКСПРЕСС-МЕТОД ОЦЕНКИ СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ
2.1.1 Общие критерии статической устойчивости
2.1.2 Характеристическое уравнение
2.2. Расчет апериодической устойчивости
2.2.1 Нерегулируемая машина (Koir=0, Uf = const)
2.2.2 Режим постоянства ЭДС Eq
2.2.3 реальные значения Кои
2.2.4 Выводы
2.3 Колебательная устойчивость
2.3.1 Пропорционально-дифференциальное регулирование по
напряжению
2.3.2 Влияние каналов стабилизации
2.4 Проверка результатов, полученных экспресс-методом с помощью пакета прикладных программ «МОДЕЛЬ»
2.5 Выводы
3. ПЕРСПЕКТИВЫ СОЗДАНИЯ АРВ НА ОСНОВЕ НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ
3.1 Элементы теории нечетких множеств
3.2 Обшая структура система автоматического регулирования САР
на базе НЛ
3.3 Структура нечеткого регулятора
3.4 Опыт применения нечетких регуляторов для энергетических
объектов
3.5 Нечеткий регулятор возбуждения сильного действия типа ФСДП1
3.5.1 Выбор типа регулятора ФСДП1
3.5.2 Выбор функций принадлежности и оптиматизация ФСДП1
3.5.3 Сравнение эффективности нечеткого регулятора возбуждения
и АРВ-СДП1
3.5.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Развитие энергетики требует разработки и исследования эффективности средств повышения устойчивости энергосистем. Некоторое время в технически развитых странах развитие электрических сетей опережало рост генерирующих мощностей, энергосистемы были «жесткими» и устойчивая работа генераторов мощностью 200-300 МВт вполне обеспечивалась автоматическими регуляторами напряжения пропорционального типа с гибкой отрицательной обратной связью по производной напряжения. В России существовала обратная ситуация. Поэтому интенсивно разрабатывались и внедрялись автоматические регуляторы возбуждения со стабилизацией режима по производным режимных параметров, получившие название АРВ сильного действия (АРВ-СД).
В 70-х годах в западной Европе, США и Японии тоже возникла проблема устойчивости крупных генерирующих блоков. Подтвердилась правильность выбранного в России направления. Стабилизаторы по производным режимных параметров получили название системных стабилизаторов (PSS). Для мощных генераторов был разработан и внедрен ряд регуляторов, аналогичных АРВ-СД.
Персонал электростанций и диспетчерских служб должен выбрать настройки АРВ с учетом особенностей работы больших и сложных энергообъединений. Применяемые для этого программы требуют огромного объема информации о параметрах генераторов, систем регулирования, нагрузок и сети, но объем доступной и достоверной информации весьма ограничен. В результате полученные путем трудоемких расчетов данные могут оказаться недостаточно достоверными.
Разработанный в России метод эквивалентирования внешней сети [17,45,46] предполагает принципиально другой подход к моделированию станции. Он базируется на замене всех внешних связей исследуемой станции эквивалентным реактивным сопротивлением Хбн, связывающим ее с неизменным по фазе и меняющимся по амплитуде в зависимости от схемно-режимной ситуации в энергосистеме вектором напряжения исв центре электрических качаний для данной станции.

Другой задачей синтеза является выбор структуры устройства стабилизации, исходя из требований статической устойчивости - предотвращения возможности самораскачивания системы в расчетных режимах.
Математическая модель регулятора возбуждение АРВ-СДП1, использованная в работе, представляет собой совокупность передаточных функций узлов и блоков [17], отражаюнщх динамические свойства регулятора в диапазоне частот колебаний от 0.2 до 5.0 Гц. Это вполне допустимо, так как известно, что частота собственных электромеханических колебаний ротора большинства синхронных генераторов, работающих в энергосистеме, лежит в пределах от 0.8 до 1.1Гц.
Для такого типа устройства дифференциальный закон регулирования (1,2) не достаточен и необходимо использовать пропорциональноинтегральном законом регулирования который реализуется передаточными
функциями в виде —+/>—1. такой вид имеют передаточные функции кана-I + р-Тг
лов напряжения, ограничителя минимального возбуждения Шош {р) = 30+ 722 ) ~ и отрицательной обратной связи в бесщеточных и
, . 0313(1+0033- р) Г &
высокачастотаых системах возбуждения
1.2.1 Математическая модель объекта регулирования для исследования внешнего движения.
Исследование целесообразно проводить для простейшей энергосистемы «машина-линия-шины бесконечной мощности», полученной методом эквивалентирования схем и режимов электроэнергетических систем, т. е. перехода от (рис. 1.7,а) к (рис. 1.7,6) [17].