Управління вмиканням синхронного генератора на паралельну роботу з потужною мережею

Abstract

Дисертація присвячена дослідженню процесу вмикання синхронного генератора на паралельну роботу з. потужною мережею, а також розробці нових методів і алгоритмів управління процесом його вмикання, забезпечуючих мінімізацію динамічних дій на елементи генераторного агрегату при вмиканні на паралельну роботу з потужною мережею. Запропоновано узагальнений кількісний показник оцінки якості перехідного процесу при вмиканні синхронного генератора на паралельну роботу і на його основі визначені вимоги до пристроїв, що реалізовують спосіб точної синхронізації по куту вмикання і частоті биття. Вперше встановлено, що функція напруги биття є складнішою просторовою функцією трьох аргументів: кутової частоти биття, часу і початкового кута підсумовування напруг генератора і мережі, що дозволило практично використовувати відоме явище «зависання». На підставі одержаних результатів запропоновано нові методи та алгоритми роботи пристроїв точної синхронізації, забезпечуючі вмикання генератора при настанні явища «зависання» без обчислення кута (часу) випередження, точне виконання основних умов вмикання генератора на паралельну роботу. Обгрунтованість та вірогідність приведених в роботі положень і висновків підтверджується узгодженням теоретичних результатів з експериментальними даними.

Диссертация посвящена исследованию процессов, происходящих в системе «синхронный генератор - мощная энергосистема» при включении генератора на параллельную работу с энергосистемой. В настоящее время устройства синхронизации, реализующие способ точной синхронизации, допускают ошибку по углу включения и наличие значительной величины частоты скольжения, что приводит к возникновению переходного процесса со значительными воздействиями на элементы конструкции генераторного агрегата после его включения. Таким образом, становится актуальной задача разработки новых методов и алгоритмов управления включением генератора на параллельную работу, обеспечивающих минимизацию динамических воздействий на него после включения. Полученные в работе выводы, зависимости и характеристики позволили разработать и оптимизировать новый принцип работы устройства синхронизации, реализующий способ точной синхронизации и обеспечивающий синхронизацию при наступлении явления «зависание» без вычисления угла (времени) опережения и включение генератора с выполнением условий точной синхронизации в полной мере.

The dissertation is devoted to further investigation of as well as development of new methods and algorithms of the generator switching on process control that ensure minimization of dynamic influences on generator unit elements during switching on for parallel operation with a powerful network. Generalized quality index for quality assessment of transient process during generator switching on for parallel work is proposed. Based on it the requirements for devices that realize the method of precise synchronization on switching on angle and sliding frequency. It is determined for the first time that beating voltage is more complicated spatial function of three arguments: angle beating frequency, time, and initial angle of voltage summation for generator and network. That allowed using practically the known hand-up phenomenon. Based on the results achieved new methods and algorithms for precise synchronization devices operation are proposed. Those methods ensure to switch on generator if hand-up phenomenon occurs without advance angle (time) calculation and precise execution of main conditions for generator switching on for parallel work. Validity and reliability of provisions and conclusions shown in the work is confirmed by concordance of theoretical results and experimental data.