Лабораторные / Лаб6.Нуртазин

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра САУ

отчет

по лабораторной работе №6

по дисциплине «СУСЭЭСМТ»

Тема: «Исследование динамических режимов работы системы регулирования напряжения синхронного генератора»

Студент гр. 6408		Нуртазин И.
Преподаватель		Абдуллаева З.М.

Санкт-Петербург

2020

Цель занятия:

В данной лабораторной работе мы исследуем переходные процессы синхронного генератора при включении/отключении индуктивной нагрузки, путем разработки и исследования расчетной математической модели. Расчётная математическая модель составляется на базе исходного математического описания СГ:

Упрощённые уравнения синхронного генератора:

Упрощённые уравнения статической нагрузки:

Схема экспериментальной математической модели:

Рис.1 Схема экспериментальной математической модели

Листинг программы:

clear, clc

% параметры синхронного генератора

Tr=2;

md=0.87;

xq=0.83;

xd=2;

xds=0.26;

%параметры нагрузки

Xn1=0.6;

%Параметры регулятора напряжения

kk=25;

Tk=0.25; %u0

Un=1;

ku=1.25;

ki=1.25;

%Количество шагов

N=6000;

dt=0.001;

t=0;

%начальные условия

iy=0.3;

Fr=1.005;

for k=0:N

t=t+dt;

t0=1;t01=3.5;

if (t<t0 || t>t01)

Xn=10000;

else

Xn=Xn1;

end

id=Fr/(Xn+xds);

Uq=Fr-xds*id;

ur=ku*Uq+ki*xd*id-iy;

if ur>4

ur=4;

end

if ur<0

ur=0;

end

ir=Uq+xd*id;

pFr=(ur-ir)/Tr;Fr=Fr+pFr*dt;

piy=(-iy+kk*(Uq-Un))/Tk;iy=iy+piy*dt;

if iy<0

iy=0;

end

if iy>1

iy=1;

end

T(k+1)=t;

T1(k+1)=t;

T2(k+1)=t;

T3(k+1)=t;

T4(k+1)=t;

UQ(k+1)=Uq;

Ir(k+1)=ir;

ID(k+1)=id;

fr(k+1)=Fr;

UR(k+1)=ur;

end

plot(T,UQ,T1,1.05*fr,T2,0.5*Ir,T3,2*ID,T4,0.5*UR)

grid on;

xlabel('Время');

legend('UQ','fr','Ir','ID','Ur');

%вывод на печать значений Uq fr id Ur при t=3.51c

disp(UQ(3501));disp(fr(3501));disp(ID(3501));disp(UR(3501));

Рис.2. Графики переходных процессов

Анализ графиков:

По результатам моделирования видно, что при замыкании ключа S происходит резкое возрастание параметров и после их переход в установившееся состояние.

При размыкании ключа S параметры резко падают до начального значения и принимают установившееся значение.

Параметр имеет самую большую колебательность, время регулирования у всех параметров одинаковое (в допустимых пределах).

При включении индуктивной нагрузки: напряжение статора уменьшается скачком, после возвращается к первоначальному виду с помощью регулятора; ток возбуждения и ток статора возрастают скачком, а после вместе с потокосцеплением с небольшим перерегулированием плавно возрастают до установившегося значения; напряжение возбуждения возрастает скачком до установившегося значения, потом резко поднимается с остальными параметрами, затем уменьшается скачком до установившегося значения и совершает несколько колебаний.

При отключении нагрузки: напряжение статора возрастает скачком, затем приходит к номинальному значению; потокосцепление плавно падает до номинального значения, симметрично напряжению статора; ток статора уменьшается скачком до 0, ток возбуждения уменьшается скачком, а после плавно снижается до номинала; напряжение возбуждения уменьшается скачком, после плавно снижается синхронно с другими параметрами, потом резко возрастает и начинает колебаться.

Вывод:

В ходе выполнения работы был построен график переходных процессов, из которого видно, что время регулирования модели приблизительно 1 секунда; переходные процессы регулируемых величин (Uq, fr, Id) плавные.