Оптимізація параметрів регуляторів газодизель–генераторних агрегатів суднових електростанцій при різко змінних навантаженнях - Автореферат

Саме до таких систем відносяться електростанції з газовими двигунами, які забезпечують менші затрати на паливо, можливість ефективного використання газу з різним хімічним складом, в тому числі, попутного. Для усунення цього явища необхідно більш глибоке вивчення статичних та динамічних характеристик генеруючих агрегатів на основі моделювання та експериментальних даних, що дозволить розробити необхідні апаратно-програмні засоби для забезпечення стабільності напруги та частоти в усьому діапазоні навантажень. Одним з таких шляхів є налаштування (оптимізація) параметрів регуляторів всього електротехнічного комплексу судна, що включає в себе приводні газові двигуни, синхронні генератори та мікропроцесорні системи керування та регулювання параметрів при їх роботі в умовах різко змінних навантажень. Метою дисертаційної роботи є підвищення ефективності та показників якості електроенергії автономних (суднових) електроенергетичних систем на базі газових двигунів за рахунок розробки математичної моделі сплесків і провалів напруги суднової мережі як адитивних завад по відношенню до суднового електронного обладнання, а також оптимізації параметрів регуляторів ГДГА суднових електростанцій, що забезпечує їх стійку роботу і мінімальні в часі значення сплесків і провалів напруги і частоти. розробити апаратно-програмні засоби з використанням сучасних мікропроцесорів для забезпечення оптимальних параметрів регуляторів та їх реалізації в адаптивному та нечіткому регуляторах з метою ефективного підвищення стабільності обертів газового двигуна та напруги в судновій мережі. мікропроцесор амплітудний комутація навантаженняПараметри сплесків - провалів і відхилення напруги і частоти в значній мірі залежать від стабілізуючих властивостей систем керування силовими агрегатами, а також від динамічних властивостей останніх. Існуючі способи обмеження величини і тривалості провалів напруги в суднових електроенергетичних системах з ряду причин знаходять досить обмежене застосування. Разом з тим залишаються невирішеними питання статистичного аналізу тривалості і числа провалів напруги в автономних електроенергетичних системах (АЕЕС) та застосування результатів аналізу у практиці проектування систем. Програма дозволяє визначити моменти часу та значення максимального і мінімального навантаження, розрахувати середнє значення потужності, середньоквадратичне відхилення, значення максимальної зміни потужності навантаження, середню величину сплесків та провалів. 5 відображає порівняння вихідних напруг перехідних процесів точної Matlab-моделі (а) та спрощеної моделі (б) при підключенні навантаження в момент часу моделювання t = 5с.У дисертаційній роботі на підставі отриманих теоретичних і прикладних результатів вирішено актуальну наукову задачу підвищення ефективності та показників якості електроенергії автономних (суднових) електроенергетичних систем, побудованих на основі газових двигунів, шляхом скорочення тривалості та амплітуді сплесків - провалів напруги і частоти, обумовлених комутацією навантажень. На основі динамічних діаграм окремих споживачів автономної (суднової) мережі розроблено методику побудови динамічної діаграми зміни навантаження суднової електростанції, яка дозволяє отримувати статистичні дані про стан електростанції в моменти комутації окремих споживачів. Виконано дослідження сплесків і провалів напруги і частоти мережі при комутації навантажень та встановлено графічні залежності їх амплітуд і часових характеристик від стану електроенергетичної системи. Встановлено, що для вирішення задач моделювання динамічних режимів суднової електроенергетичної системи та оптимізації параметрів регуляторів газодизель - генераторних установок існуючі точні моделі є занадто складними і повільними і не дозволяють вирішувати оптимізаційні задачі. На основі аналізу систем рівнянь синхронного генератора в просторі станів встановлено, що домінуючий вплив на його динаміку надають постійні часу фазної і обмотки збудження, які повинні бути використані для побудови динамічній моделі генератора.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ