книги из ГПНТБ / Росман Л.В. Групповое управление возбуждением синхронных генераторов гидроэлектростанций

Значения коэффициентов С в общем виде и коэффи­ циентов з, а также анализ физического смысла входящих в (3-15) величин даны в приложении 5.

4. Уравнение переходных процессов в возбудителе

Передаточная функция возбудителя должна учитывать коэффициент усиления возбудителя и постоянную времени его обмотки возбуждения 7’в.

5. Уравнение регулирования по напряжению

Д[/т в формулах регулирования по напряжению сохранен для общ­ ности их написания с формулами регулирования по другим пара­ метрам.

39

7. Уравнения системы автоматического распределения реактивной нагрузки

В общем виде уравнение автоматического распределе­ ния реактивной нагрузки по параметру R имеет вид:

При неизменной величине центрального задания (в схеме

деления (в схеме с уравниванием по методу мнимого статизма)

ДЯ0 = 0; Дг;= Д/?г

и автоматическое распределение по обеим схемам может анализироваться с помощью одних и тех же уравнений, как обычное автоматическое регулирование по параметру R.

При использовании реактивной мощности в качестве параметра распределения

кЧ. и. я р н и ^га'

жения статора относительно э. д. с. генера­ тора;

Ur — напряжение на выводах генератора.

Используя формулу синуса разности двух углов, по­ лучим:

В приложении 5 приведены выражения (5П-1), с уче­ том которых можно получить:

42

При равенстве параметров и исходных режимов гене­ раторов

При использовании полного тока в качестве пара­ метра распределения уравнение аналогично рассмотрен­ ному имеет вид:

4.3

При выборе относительных единиц таким образом, чтобы

Здесь индексом «баз» обозначены базисные величины.

3-3. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ СИСТЕМ ГУВ

На основании выведенных уравнений могут быть со­ ставлены структурные схемы систем ГУВ, позволяющие наглядно представить полученные зависимости и подго­ товить их к набору на математической машине непре­ рывного действия [Л. 13].

По принятой методике все параметры регулирования выражены через э. д. с. и углы сдвига роторов генера­ торов. В соответствии с этим структурные схемы всех генераторов состоят из ряда секций !, соединенных об­ щими шинами, на которые подаются значения э. д. с. Еа и углов б отдельных генераторов.

Для систем ГУВ с автоматическим уравниванием по какому-либо параметру добавляется еще одна общая шина, на которую подается сумма значений принятого в данной системе ГУВ параметра распределения всех генераторов. Количество шин и соответственно количе­ ство собственных и взаимных коэффициентов в уравне­ нии для каждого генератора соответствует количеству параллельно работающих генераторов.

Ниже даны структурные схемы одного генератора для случая параллельной работы двух генераторов В случае большего количества параллельно работающих генераторов структурные схемы дополняются соответ­ ствующим количеством шин и взаимных коэффициентов.

Рассмотрим структурную схему системы ГУВ с ав­ томатическим регулированием напряжения, компаунди­ рованием и уравниванием по реактивной мощности

(рис. 3-2).

1 Секциями структурной схемы будем называть группы звеньев, моделирующие отдельные уравнения системы уравнений, приведен­ ной в § 3-2.

44

Рис. 3-2. Структурная схема системы с уравниванием по реактивной мощности.

В соответствии с уравнением (3-26) величина откло­ нения напряжения получается с помощью группы звеньев, изображающих коэффициенты С„.

Канал регулятора напряжения изображается звеном с передаточной функцией Ки-

Выход регулятора напряжения Аыв.ви суммируется с сигналами других каналов регулирования.

Канал регулирования по току изображается анало­ гично, причем передаточная функция Kj входит в урав­ нение с положительным знаком, что соответствует поло­

45

жительной обратной связи, осуществляемой коМПауш дированием.

Величина отклонения реактивной мощности полу­ чается в соответствии с уравнением (3-38). Сумма от­ клонений реактивных мощностей всех генераторов, де­ ленная на количество генераторов, вычитается из вели­ чины отклонения реактивной мощности данного генера­ тора и через звено Kq, изображающее канал автомати­ ческого распределения реактивной нагрузки, суммирует­ ся с сигналами других каналов.

Сумма сигналов автоматического регулирования по­ дается на звено с передаточной функцией Кв, изобра­ жающее возбудитель.

Переходные процессы в роторе учитываются секцией звеньев, соответствующих структуре уравнения (3-15). На схеме наглядно представлено суммирование сигна­ лов, соответствующих первому и второму членам урав­ нения, и получение э. д. с. AEd путем умножения полу­ ченной суммы на передаточную функцию Км-

Отдельная секция звеньев с коэффициентами СР со­ ответствует уравнениям движения ротора (3-4) —(3-8).

Аналогично описанному могут быть составлены струк­ турные схемы и для систем с уравниванием по другим параметрам, например по току ротора (рис. 3-3).

3-4. УПРОЩЕННЫЕ УРАВНЕНИЯ И СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ

В {Л. 10, 22] показано, что характеристическое урав­ нение системы регулирования нескольких однотипных параллельно работающих генераторов может быть раз­ ложено на множители, один из которых представляет собой характеристическое уравнение движения одного эквивалентного всем генератора относительно энерго­ системы (так называемое основное движение), а дру­ гие — уравнения движения генераторов друг относитель­ но друга (так называемое относительное движение).

При одинаковых исходных режимах двух генерато­ ров основное движение характеризуется условием

Структурные схемы в этом случае могут быть упро­ щены путем соединения в параллель соответствующих шинок отклонения э. д. с. и углов, благодаря чему соб-

46

В этом случае суммарные коэффициенты секций струк­ турной схемы определяются разностью собственных и взаимных коэффициентов, например:

Таким образом, оба движения могут анализировать­ ся по одинаковым структурным схемам, различающимся лишь численными значениями коэффициентов С.

Основное движение изучено многими авторами до­ статочно подробно. Взаимное влияние основного и отно­ сительного движений при индивидуальном регулирова­ нии описано в (Л. 3, 4, 10, 13, 22].

Как и в перечисленных работах, ниже будут рассма­ триваться в основном однотипные генераторы, что яв­ ляется обычным для гидростанций.

Отличительной особенностью задачи является нали­ чие системы автоматического распределения.

При основном движении, характеризуемом условием (3-51), приращение значений параметра распределе­ ния R всех генераторов одинаково и равно, следователь­ но, приращению средней величины этого параметра Rq. Соответственно в системе уравнивания по методу мни­ мого статизма

и, таким образом, при основном движении система уравнивания в действие не вступает. Поэтому с точки зрения рассматриваемой задачи наибольший интерес представляет анализ относительного движения '.

Как было показано в § 3-2, при равенстве параме­ тров и исходных режимов генераторов собственные и взаимные коэффициенты секции регулирования напря­ жения одинаковы [(3-27) и (3-28)].

1 В отличие от систем уравнивания системы с центральным распределителем вступают в действие также и при основном дви­ жении, что рассмотрено в § 4-7-