часть 3_текст

Часть3

Математическое моделирование динамических режимов работы ГТЭС

Современный подход к проектированию систем моделирования предполагает максимальное использование сервисных средств автоматического проектирования, также максимальное использование инструментальных средств разработки программ (Simulink).

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.

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 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 мини-ЭЭС

После разработки достаточного числа алгоритмов для моделирования элементов мини-ЭЭС, возникает вопрос о сравнении их между собой. Всестороннее испытание алгоритмов возможно только после объединения их в систему.

Полные уравнения наиболее полно отражают физику процессов в электрических машинах. Именно полные уравнения электрических машин использованы на всех последующих этапах исследований. Алгоритмы взаимодействия моделей могут быть реализованы и для упрощенных моделей.

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, xd=1.0, xq=0.6, x=0.15, x’d=0.3, r=0.0083, Tf0=5c, If0=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.