Методика визначення параметрів автоматичної точної синхронізації синхронних генераторів

Abstract

Розглядається методика вибору початкових параметрів автоматичної точної синхронізації, в основу якої покладені співвідношення для визначення провалів напруги, які отримуються при розгляданні процесу точної синхронізації синхронних генераторів з використанням рівнянь Парка - Горева. Для визначення параметрів синхронізації використовуються диференціальні рівняння рівноваги напруг, записані в координатах d – q для явнополюсних синхронних генераторів, які крім статорних обмоток мають обмотки збудження й заспокійливі роторні обмотки. Рівняння рівноваги записуються спочатку для струмів, а в подальшому для потокозчеплень. Враховуючи те, що кутові частоти обертання відрізняються одна від одної, в розглядаємих рівняннях коефіцієнти при змінних не залишаються постійними, а залежать від часу та кутової частоти ковзання, що робить рівняння нелінійними. Використовуючи метод загальмованих коефіцієнтів вдається перетворити розглядаємої нелінійні диференціальні рівняння в лінійні диференціальні рівняння з коефіцієнтами, що періодичні змінюються у часі. При подальших перетвореннях ці коефіцієнти змінюються постійною складовою їх розкладу в ряд Фур’є. В результаті розв’язання розглядаємих рівнянь рівноваги напруги знайдені вирази для визначення залежності проекцій напруги на шинах системи при автоматичній точній синхронізації від початкового кута зсуву за фазою між напругами, що вмикаються, й відповідно отримана залежність величини провалу напруги при синхронізації від кута зсуву за фазою між синхронізуємими напругами. З цієї залежності знайдений допустимий з умов забезпечення якості електричної енергії кут вмикання. Розглядаючи рівняння відносного руху роторів генераторів, що вмикаються, отримані граничні фазові траєкторії в координатах «ковзання-кут», які забезпечують проведення успішної точної синхронізації з вимагаємою якістю електричної енергії в процесі синхронізації. Наведені результати розрахунків по визначенню провалів напруг й побудови зон успішної синхронізації. Викладені рекомендації щодо вибору розрахункових режимів роботи при визначенні початкових параметрів синхронізації.

Keywords

• параметри синхронізації
• якість електричної енергії
• рівняння Парка – Горевa