Составление эквивалентной электрической схемы и расчёт аналитического режима электропередачи. Составление дифференциальных уравнений движения Горева-Парка для электромеханических процессов. Расчёт частных производных по параметрам регулирования.
Аннотация к работе
Федеральное агентство по образованию Кафедра «Управление техническими системами» Управление качеством переходных процессов в многосвязных системахЛиквидация аварий, связанных с потерей устойчивости крупных электроэнергетических систем (ЭЭС) и приводящих к расстройству электроснабжения больших территорий, представляет большие трудности.Используя схему ЭЭС и результирующие данные курсовой работы по дисциплине «Переходные процессы в электрических системах», составим простейшую эквивалентную ЭС. Произведем пересчет значений сопротивлений ЭС в относительные единицы, приведенные к новым базисным условиям. Расчет параметров схемы замещения выполним в табличной форме (таблица 1.1). Таблица 1.1 - Расчет параметров схемы замещения Таким образом, путем эквивалентных преобразований исходная электрическая схема замещения (рис 1.1) приведена к простейшему виду.Расчет нормального режима производится для электропередачи, принципиальная схема которой приведена на рисунке 1.8. Угол между ЭДС генератора и напряжением на шинах приемной системы: d0 = dг dл = 58,340 (2.7) sind0 =-0,85; cosd0 = 0,52 (2.8) Продольная составляющая напряжения генератора: Udг = - Uгsindг =-0,66 (2.14) Поперечная составляющая напряжения генератора: Uqг = Uгcosdг=0,594 (2.15) Поперечная составляющая тока статора: (2.16)Не учитывая демпферные контуры и исключая составляющие, обусловленные быстрозатухающими переходными процессами и изменением скорости вращения ротора относительно синхронной оси, запишем уравнения Горева-Парка в виде: (4.1)Частные производные производные в выражении приращения электромагнитной мощности определяются следующим образом: (5.1)
(5.2)
(5.3-5.6)
6.Передаточные функции параметров регулирования системы: а) передаточная функция по параметру : (6.8) б) передаточная функция по параметру : (6.9) Знаменатель выражения 6.8 и 6.9 является характеристическим полиномом имеющим корни, характеризующие общие динамические свойства системы. Знаменатель 3-го порядка имеет одну комплексную пару корней (колебательная составляющая движения) и действительный корень (апериодическая составляющая). С помощью программы «КОРНИ» определяем корни характеристического полинома: p1 =-0,13 j0 p2,3 =-0,076 j5,73 Рассчитаем особые точки АЧХ передаточной функции на «резонансной» и «нулевой» частоте: При , При , Выражение для ФЧХ выглядит следующим образом: С помощью программы MODELCAD строим АЧХ и ФЧХ разомкнутой системы : Рисунок 6.2 - АЧХ разомкнутой системы .Передаточные функции отдельных звеньев представим в следующем виде: а) по отклонению параметра: (7.1) б) по производной отклонения: (7.2) в) для общего канала регулирования: (7.3) где - параметры режима Значение напряжения на выходе регулятора запишем в виде: DER = [(K0UW0U K1UW1U)DU (K0WW0w K1WW1w)DWU (K K1IRW1IRDEQ]WOK (7.4) С учетом исходных данных варианта запишем значение напряжения на выходе регулятора: DER = (K WOK (7.5)Характеристический полином записывается в виде: (8.1) Передаточная функция для замкнутой по всем каналам системы записывается в виде: (8.3) С помощью программы «КОРНИ» определяем корни характеристического полинома: p1 =-0,0644645249759593 j0 p2,3 =-0,119169614532003 j5,46358947768245 При помощи программы «КОРНИ» вычислим корни характеристического определителя замкнутой системы. По полученным значениям построим корневую характеристику замкнутой системы на рисунке 8.1.Для того, чтобы определить значения K0? и K1?, которые на текущей частоте ?к=2?fк сдвигают годограф Михайлова в начало координат, то есть выводят систему на границу устойчивости D(j?к, K0?,K1?)=0, необходимо для каждого заданного значения ?к решить относительно искомых двух коэффициентов два уравнения, обеспечивающие равенство нулю действительной и мнимой части выражения для характеристического годографа: (9.1) Поскольку семейство решений данной системы в виде (wk,K0w,K1w) образует совокупность точек границы устойчивости или кривой Д-разбиения в плоскости двух выбранных параметров, получим решение системы. Выразим из уравнения (9.4) K0? и K1?: По полученным аналитическим выражениям рассчитаем особые точки кривой D-разбиения для «нулевой и «резонансной» частоты: При частоте получены значения: , При частоте получены значения: , Кривая D-разбиения по настроечным параметрам и приведена на рисунке 9.1.Выполним контрольные расчеты режима, угловой характеристики, частотных характеристик и областей устойчивости при помощи «PROGA». Введем исходные данные в форму ввода программы: Рисунок 10.1 - Форма ввода данных в соответствии с заданием Рассчитаем параметры режима и значения частных производных в точке установившегося режима. Результат расчета приведем на рисунке 10.2.В ходе выполнения курсового проекта составлена эквивалентная простейшая электрическая система (“электропередача”) и рассчитан режим ее работы, результатом чего стали таблицы 2.1-2.4.
План
Оглавление
Задание
Введение
1. Составление эквивалентной электрической схемы
2. Расчет аналитического режима электропередачи. Построение взаимного расположения векторов ЭДС и напряжений электропередачи и векторной диаграммы синхронного генератора
3. Построение угловой характеристики активной мощности электропередачи. Оценка запаса устойчивости
4. Составление дифференциальных уравнений движения Горева-Парка для электромеханических процессов
5. Расчет частных производных по параметрам регулирования
6. Исследование динамических свойств электропередачи без учета АРВ-СД
7. Составление ПФ параметров регулирования при замыкании системы
8. Исследование динамических свойств электропередачи с учетом АРВ-СД
9. Построение области Д-разбиения
10. Выполнение контрольных расчетов режима, с использованием программы PROGA.exe