часть 3

Блок1. Все функции моделирующей системы могут выполняться набором прикладных программ, которые могут быть самостоятельно разработаны практически на любом из языков программирования высокого уровня (Pascal, С и др.) Причем по многим показателям эффективности такая программа может опережать аналогичное программное обеспечение, созданное с помощью специализированных инструментальных средств.

Выбор в пользу самостоятельного программирования или использования специализированной инструментальной системы определяется следующим:

1) объемом проекта;

2) сроками исполнения;

3) количеством и квалификацией разработчиков;

4) перспективами дальнейшего развития системы;

Исходя из этого, на первом этапе реализации преимущество было отдано спецсредствам проектной разработки.

Наиболее подходящим для реализации программной моделирующей системы в настоящее время можно считать универсальные пакеты визуального моделирования, такие как: SIMULINK фирмы MathWorks и VisSim фирмы Visual Solution. Эти пакеты имеют богатый набор типовых блоков, как линейных динамических, так и нелинейных, связь между которыми может быть установлена как скалярами, так и векторами. Примеры и библиотеки к этим пакетам иллюстрируют их применение при моделировании химических, электромеханических, социальных, биомедицинских, адаптивных систем, систем с нечеткой логикой, нейронных сетей и т. д. Кроме типовых могут быть созданы и пользовательские блоки путем укрупнения типовых либо описания на языках программирования высокого уровня. Пакеты имеют достаточные для исследовательских целей средства отображения, а самое главное - это поддержка интерфейса DDE и возможность моделирования в реальном масштабе времени [9].

Переходные процессы в ПАЭС-2500 при набросе-сбросе статической нагрузки.

Переходные процессы в элементах миниЭЭС

После разработки достаточного числа алгоритмов для моделирования элементов миниЭЭС, естественно, возникает вопрос о сравнении их между собой. Всестороннее испытание алгоритмов возможно только после объединения их в систему, оно рассматривается в главе 4. На данном этапе исследований представляется целесообразным провести промежуточные локальные эксперименты с целью сравнения предложенных алгоритмов.

Сравнительный анализ алгоритмов для моделирования синхронных машин показал полное совпадение результатов в качественном и количественном отношении с результатами других авторов, которые можно найти в соответствующей литературе [100,25,63]. Это же вывод можно распространить и на сравнительный анализ результатов моделирования по полным уравнениям и по уравнениям с той или иной степенью упрощения.

Окончательный вывод о приемлемости использования упрощенных уравнений и о степени упрощения можно будет сделать только после проведения испытаний на полной модели миниЭЭС и после сравнения полученных результатов с результатами и выводами других авторов. На данном этапе выбор был сделан в пользу полных уравнений, как наиболее полно отражающих физику процессов в электрических машинах. Именно полные уравнения электрических машин использованы на всех последующих этапах исследований. Алгоритмы взаимодействия моделей, которые рассматриваются в следующей главе, могут быть реализованы и для упрощенных моделей. Эти алгоритмы были получены, однако ввиду ограничений по объему в настоящей работе не представлены.

На рис. 2.7 представлен график изменения тока фазы при глухом симметричном коротком замыкании на шинах явнополюсного генератора. Параметры генератора: 67МВА, 10.5кВ, 3.68кА, x_d=1.0, x_q=0.6, x_=0.15, x’_d=0.3, r=0.0083, T_f0=5c, I_f0=450A. Результат расчета переходного процесса полностью совпал с данными из [100].

На рис. 2.9. показан расчет на модели процесса пуска асинхронного двигателя, параметры двигателя представлены в приложении 2.6. В приложении 2.6 также показаны изменения во времени момента и пускового тока асинхронного двигателя для случая, показанного на рис. 2.9.

Что касается моделей ГТУ, то моделирования по двум предложенным алгоритмам выявило преимущество модели в форме (2.68). В этой модели есть возможность учитывать ограничения по скорости изменения расхода топлива, а это крайне важно при синтезе алгоритмов управления [108]. Результаты моделирования представлены в приложении 2.7. Моделировался сброс и наброс нагрузки при работе ГТУ-2.5. В качестве примера при моделировании САР ГТУ была использована модель простейшего ПИ-регулятора, корме того была введена обратная связь по положению дозирующей иглы, как это имеет место в реальных САР. Результаты моделирования наглядно демонстрируют необходимость совершенствования характеристик САР и необходимость усложнения алгоритмов регулирования.