Источник: http://esmo.kdu.edu.ua/statti/212.pdf
Введение. Генераторы электрических станций относятся к наиболее сложным элементам электрической системы (ЭЭС), в значительной мере определяющих ее динамические режимы. Для моделирования переходных режимов генераторов используются уравнения Парка-Горева и схемы замещения, которые можно разделить по структуре и методам определения параметров на следующие группы:
В известных компьютерных программах Дакар, Spice, Saber, Simplorer, Dig SILENT Power Factory, приложение Power Systems прикладного пакета Matlab и др. реализованы схемы замещения минимальной сложности с одним демпферным контуром по оси d и двумя по оси q.
При этом можно выделить следующие варианты задания исходных данных для синхронных неявнополюсных машин:
Эффективность использования схем замещения с демпферными контурами, отражающих структуру синхронной машины, для анализа переходных процессов показана в ряде работ.
В среде Matlab предусмотрена возможность использования отдельных блоков, в одном из которых предусмотрено использование первого варианта задания исходных данных, а во втором блоке – иного варианта.
В широко используемой программе Dig SILENT Power Factory, которая используется в учебном процессе в Донецком национальном техническом университете, имеется база данных для генераторов зарубежного исполнения. В программе предусмотрено использование в качестве исходных данных постоянных времени синхронных машин переменного тока. Поэтому моделирование режимов ЭЭС с генераторами, установленными на электростанциях в странах СНГ, вызывает определенные трудности при формировании исходных данных из- за неопределенности информации в справочной литературе. В то же время опубликованы, полученные на основе экспериментальных исследований, параметры многоконтурных схем замещения турбогенераторов мощностью от 60 до 800 МВт.
Согласно [1], постоянные времени затухания составляющих тока Td’, Td’’, Tq’, Tq’’ при внезапном нарушении режима следует определять на основании параметров экспонент, аппроксимирующих соответствующие переходные функции. В [1] приведены методы проведения экспериментальных исследований. При этом постоянные времени соответствуют параметрам контуров схемы замещения с вынесенным контуром намагничивания.
В документации к программному обеспечению Power Factory [2] и в [3] приведены методики определения параметров схемы замещения на основании постоянных времени.
Цель работы Анализ параметров схемы замещения синхронного генератора с неявнополюсным ротором и постоянных времени, которые получены на основе параметров схемы замещения с вынесенным контуром намагничивания и по методикам, приведенным в [2 – 3]. Также поставлена задача определения постоянных времени отечественных генераторов на основе параметров схем замещения, синтезированных на основе экспериментальных данных.
Материал и результаты исследования. Методика проведения исследования заключается в следующем:
На основе многоконтурных схем замещения генераторов типа ТГВ – 300, ТВВ – 200, ТВВ – 320 были синтезированы схемы, соответствующие показанным на рис.1
Рисунок 1 – Схемы замещения СГ по оси d ротора (а – Г- образная; б – с вынесенным контуром намагничивания)
По методикам [2 – 3] на основе Xd, X’’d, X’d, Td’, Td’’также были определены параметры Г – образной схемы замещения, а затем частотные характеристики проводимости синхронной машины со стороны обмотки статора.
По параметрам схемы замещения с вынесенным контуром намагничивания были определены сверхпереходная и переходная постоянные времени, по которым были определены параметры Г – образной схемы замещения и рассчитаны совокупности электромагнитных параметров yd(js).
На рис. 2 в качестве примера,приведены частотные характеристики yd(js) генератора типа ТГВ – 300.
Как следует из рис. 2, имеет место расхождение между частотной характеристикой по методике [2] и остальными.