СБОРНИК
НАУЧНЫХ ТРУДОВ НГТУ

ISSN: 2307-6879
English | Русский

Последний выпуск
№2(92) Апрель - Июнь 2018

Моделирование переходных процессов синхронного генератора с АРВ сильного действия на границе устойчивости

Выпуск № 2 (88) Апрель - Июнь 2017
Авторы:

А.В. Чехонадских,
Г.Б. Нестеренко
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/2307-6879-2017-2-58-69
Аннотация

Применение теории и различных методов исследования и синтеза линейных систем

регулирования для нелинейных объектов основывается на классической теореме Ляпунова об эквивалентности устойчивости в малом нелинейной и линеаризованной динамических систем. Синтез стабилизирующего регулятора возбуждения синхронного электрогенератора для линеаризованной системы представляет собой нетривиальную задачу многопараметрической оптимизации. В нелинейном случае эта процедура должна учитывать ряд особенностей. Во-первых, типовым возмущением является скачок напряжения на шинах генератора, воздействовать на которое можно через систему возбуждения, однако при этом устойчивость системы определяется углом электропередачи. Во-вторых, в зависимости от величины такого скачка принято различать статическую и динамическую устойчивость, обеспечение которых, как правило, предусматривает привлечение различных ресурсов. Наконец, установившийся режим предполагает стабилизацию трех взаимосвязанных величин: напряжения, мощности и угла электропередачи. Ранее авторы исследовали вопросы построения оптимального регулятора возбуждения для линеаризованной системы; при этом изменение настроек регулятора в достаточно широких пределах мало влияло на вид и значимые характеристики переходных процессов в нелинейной модели системы генератор – регулятор возбуждения, т. е. система робастна в пространстве параметров управления. Однако определение границ устойчивости для стандартного возмущения в пространстве параметров управления было связано с вычислительными трудностями и составило отдельную задачу. В настоящей работе представляются результаты расчетов действующих величин в нелинейной модели, включающей четырехпараметрический ПИДД2-регулятор возбуждения, на границах устойчивости по пропорциональному регулированию. Приводятся типичные виды переходных процессов в замкнутой системе и их особенности в зависимости от величины и знака возмущения (всплеска и просадки напряжения на шинах генератора).


Ключевые слова: синхронный генератор, автоматическое регулирование возбуждения, регулятор сильного действия, нелинейная модель, линеаризованная модель, стабилизация, степень устойчивости, граница устойчивости

Список литературы

1. Armeev D.V., Arestova A.Y., Abramova Y.A. Microgrid operation under frequency control method // Applied Mechanics and Materials. – 2015. – Vol. 698: Electrical Engineering, Energy, Mechanical Engineering, EEM 2014. – P. 716–721.



2. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. – М.: Высшая школа, 1985. – 536 с.



3. Жданов П.С. Вопросы устойчивости электрических систем. – М.: Энергия, 1979. – 456 с.



4. Чехонадских А.В. О ступенчато-дифференциальной оптимизации корней характеристического многочлена САУ // Научный вестник НГТУ. – 2008. – № 4 (33). – С. 205–208.



5. Армеев Д.В., Михеев А.В., Чехонадских А.В. Расчет параметров АРВ синхронного генератора методом модальной оптимизации // Сборник научных трудов НГТУ. – 2011. – № 2 (64). – С. 105–116.



6. Armeev D.V., Chekhonadskikh A.V., Voevoda A.A. Modal optimization of AVR for synchronous generator using the finite gradient // International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON-2015): proceedings, Omsk, 21–23 May 2015. – Omsk: IEEE, 2015. – P. 7147021.



7. Армеев Д.В., Чехонадских А.В., Нестеренко Г.Б. Ресурсы стабилизации напряжения синхронного генератора АРВ сильного действия // Вестник ИГЭУ. – 2017. – № 1. – С. 24–32.



8. Корюкин А.Н., Чехонадских А.В. Предел устойчивости трехмассовой системы с регулятором 3-го порядка. Ч. 2 // Сборник научных трудов НГТУ. – 2012. – № 1 (67). – С. 37–56.



9. Nesterenko G.B. Robustness of PIDD2-control for synchronous generator / research adviser D.V. Armeev // Aspire to Science: материалы городской научно-практической конференции школьников, студентов, магистрантов и аспирантов, г. Новосибирск, 12 апреля 2017 г. – Новосибирск, 2017. – С. 142–146.

Просмотров: 490