Файл: Росман Л.В. Групповое управление возбуждением синхронных генераторов гидроэлектростанций.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 57
Скачиваний: 0
ТЕРМИНОЛОГИЯ и УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
В настоящей работе применяется несколько терминов и услов ных обозначений, не являющихся общеупотребительными. Ниже дается краткий перечень таких терминов и обозначений с поясне ниями. Пояснения повторены также в соответствующих местах тек ста.
|
|
1. ТЕРМИНЫ |
а) |
Распределение— распределение реактивной нагрузки меж |
|
ду генераторами |
электростанции. |
|
б) |
Параметр |
распределения— параметр (реактивная мощность, |
ток статора, ток ротора и т. п.), характеризующий режим нагрузки генератора и используемый при ручном или автоматическом рас пределении для регулирования возбуждения генераторов в направ лении уменьшения разности между его (параметра) фактическим и заданным значениями.
в) Погрешность распределения — установившееся значение раз ности между фактическим н заданным значениями параметра рас пределения.
г) Уравнивание — распределение, при котором стремятся к ра венству параметров распределения генераторов.
д) Однотипные генераторы — генераторы, имеющие одинаковые расчетные данные и одинаковые схемы присоединения к общим ши пам.
е) |
Основной режим— режим, соответствующий |
экономичному |
распределению реактивной нагрузки. |
потерями ак |
|
ж) |
Дополнительные потери — разность между |
|
тивной |
мощности в фактическом и основном режимах. |
|
з) |
Рассогласование— в гл. 1 — отклонение реактивной нагруз |
ки генератора от величины, соответствующей экономичному рас пределению; в последующих главах — отклонение любого парамет
ра распределения |
от заданной величины. |
имеющее |
и) Исходное |
рассогласование — рассогласование, |
место в установившемся режиме перед включением системы авто матического распределения '.
к) Максимальное рассогласование — максимально возможное исходное рассогласование.
л) Эквивалентные масштабы зон устойчивости — масштабы, при которых совпадают точки зон, соответствующие минимально до пустимым по условию точности коэффициентам усиления систем распределения.*1
1 Для полного тока статора за исходное рассогласование при нимается фиктивная величина, определяемая по спрямленной ха рактеристике (см. гл. 5).
7
2. СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 1
ГУВ — групповое |
управление |
возбуждением |
синхронных |
генераторов; |
|
ЦРН — центральный регулятор напряжения; |
||
ЦУР — центральный |
распределитель реактив |
|
ных нагрузок; |
|
|
УК — устройство компаундирования; |
||
КСТ —■компаундирование по |
среднему току |
статоров параллельно работающих ге нераторов;
U — напряжение шин станции;
5 — полная мощность;
Q — реактивная мощность; J — полный ток;
I — реактивный ток;
|
/ а— активный |
ток; |
|
|
|
|
||
|
л — активные |
потери, |
возникающие |
вслед |
||||
|
ствие протекания реактивного тока; |
|||||||
|
(р (р х— токи |
ротора |
при |
номинальной реактив |
||||
|
ной нагрузке и при реактивной нагруз |
|||||||
|
ке, равной нулю, соответствующие |
|||||||
|
номинальной активной нагрузке; |
номи |
||||||
|
ip х х— ток |
ротора, |
соответствующий |
|||||
|
нальному |
напряжению |
статора |
при |
||||
|
холостом |
ходе генератора; |
|
|||||
|
ги в— ток возбуждения |
возбудителя; |
|
|||||
|
“в.в — напряжение |
на |
обмотке |
возбуждения |
||||
|
возбудителя; |
|
|
|
|
|
||
|
R — параметр |
распределения; |
|
|
||||
|
/?„ — заданное |
(в схемах |
с уравниванием — |
|||||
|
среднее) значение параметра распреде |
|||||||
|
ления; |
|
|
между j| фактическим |
||||
|
г = R — R„ — рассогласование |
|||||||
|
и заданным значениями параметра рас |
|||||||
|
пределения и, в частности: |
|
||||||
|
|
по реактивной мощности |
|
|||||
|
|
q = Q — Q0; |
|
|
||||
|
|
по полному току2 |
|
|
||||
|
|
|
i = |
J |
|
|
|
|
|
|
по току |
ротора |
|
|
|
||
|
|
у = ‘р—V- |
|
|
|
|||
|
|
по напряжению ротора |
|
|||||
|
|
ТГ=«Р—“р* |
|
|
||||
|
/•доп—допустимая установившаяся погреш |
|||||||
|
ность по параметру распределения R;5* |
|||||||
1 Кроме |
обозначений в пределах одного |
параграфа. |
|
|||||
5 Следует обратить внимание на разницу в обозначениях пол |
||||||||
ного тока J |
и рассогласования /. |
|
|
|
|
|
|
|
8
к = |
-------коэффициент, |
определяющий соотноше- |
|||
|
;оп ния допустимых погрешностей по раз |
||||
|
личным параметрам распределения; |
|
|||
|
ов— статизм |
внешней характеристики стан |
|||
|
ции по напряжению; |
|
|
||
|
ог— статизм системы распределения; |
|
|||
|
ои— статизм |
характеристики нагрузки |
на |
||
|
шинах станции (в процентах к приня |
||||
|
тым для выражения всех статизмов |
||||
|
базисным величинам); |
рассогласования |
|||
|
k — в гл. 1 —-коэффициент |
||||
|
реактивных |
нагрузок, |
в последующих |
||
|
главах — коэффициент |
усиления |
эле |
||
|
ментов системы ГУВ; |
|
|
|
Дг'в.в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ku= -дтj---- коэффициент усиления собственно ре |
||||||||
|
|
ДR |
гулятора |
напряжения; |
|
|
|
||
|
|
|
|
усиления |
|
объекта |
регу- |
||
|
ko6= т~------- коэффициент |
|
|||||||
|
шв.в |
лирования |
(генератора, |
возбудителя |
|||||
|
|
|
и т. д.); |
|
|
|
|
|
|
|
_ Д U __ |
3 |
-коэффициент |
усиления |
звена, модели |
||||
|
ДR ~ |
100" |
|||||||
|
|
|
рующего |
нагрузочную |
характеристику |
||||
|
|
|
энергетической системы |
в координатах |
|||||
|
ДR |
100 |
режимной диаграммы; |
|
|
|
|||
|
|
|
усиления |
|
системы |
регу |
|||
■kllko6= 'Y r T ~ ~ ^ ----- коэффициент |
|
||||||||
|
|
|
лирования по напряжению с учетом |
||||||
|
Д(пв |
объекта; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Аг= |
—----- коэффициент |
усиления |
|
собственно си- |
||||
|
|
г |
стемы распределения |
|
реактивной на |
||||
|
ДЯ„ |
|
грузки по параметру R-, |
|
|
||||
per г W r |
Г — коэффициент |
усиления |
полной |
разо |
|||||
ДR* |
100 |
мкнутой системы |
распределения |
реак |
|||||
|
|
|
тивной нагрузки |
по параметру R с уче |
|||||
|
|
|
том объекта; |
|
|
|
|
||
|
|
ka— коэффициент усиления в эквивалентном |
|||||||
|
|
|
масштабе; |
|
|
|
|
|
|
|
|
К — передаточная функция; |
|
сопротивление |
|||||
|
|
х г— синхронное |
реактивное |
||||||
|
|
|
генератора; |
|
|
и взаимное со- |
|||
|
x ii’ |
x ik— собственное |
(входное) |
||||||
|
|
|
противления ветвей структурной схемы; |
||||||
|
|
Tdg— постоянная |
времени |
генератора |
при |
||||
|
|
|
разомкнутом статоре; |
|
|
|
|||
|
|
Гр— постоянная механической |
инерции |
рото |
|||||
|
|
|
ра. |
|
|
|
|
|
|
ГЛАВА ПЕРВАЯ
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМ ГРУППОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЕМ (ГУВ)
1-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
При индивидуальном управлении распределение реактивной на грузки между генераторами станции производится вручную путем задания соответствующих уставок регуляторам возбуждения каж дого генератора и последующей их корректировки Г
При групповом управлении станция (или группа объединенных системой ГУВ генераторов) получает общее задание величины под держиваемого напряжения шин, чем определяется также величина суммарной реактивной нагрузки. Задание и корректировка нагрузки каждого генератора при этом вручную производиться не могут.
Одним из основных вопросов, встающих при разработке си стем ГУВ, является вопрос об условиях, которым должно удов летворять распределение реактивной нагрузки между генераторами станции 12, и о средствах его осуществления при групповом управ лении. Эти условия рассмотрены в настоящей главе.
Показано, что соблюдение условий экономически наивыгодней шего распределения не является обязательным, поскольку возмож ные при отступлении от этого условия дополнительные потери имеют незначительную величину.
Рассмотрены условия технически целесообразного распределе ния и найдены величины допустимых погрешностей при выполне нии этих условий. Показано, что для обеспечения необходимой точ ности при групповом управлении должно осуществляться автомати ческое принудительное распределение реактивных нагрузок.
Специальное внимание уделено основам выбора параметров режима генератора, которые могут быть использованы в системе автоматического распределения.
1 Подробнее см. приложение 3.
2 В дальнейшем для обозначения понятия «распределение реак тивной нагрузки между генераторами станции» будем применять сокращенный термин «распределение».
10
Отдельно рассмотрены условия, которым должны соответство вать системы ГУВ при наличии на станции двух и более регулируе мых напряжений.
На установленных здесь положениях базируются производимые в дальнейших главах сравнительные исследования систем ГУВ. Однако с целью сокращения объема основного текста книги мате риал настоящей главы изложен в значительной мере реферативно, а обоснование сделанных выводов и необходимые выкладки частич но перенесены в приложения 2—4.
1-2. ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМАМ ГУВ,
ИСХОДЯЩИЕ ИЗ УСЛОВИЙ э к о н о м и ч н о г о РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАКТИВНОЙ НАГРУЗКИ МЕЖДУ ГЕНЕРАТОРАМИ СТАНЦИИ
В настоящем параграфе и относящихся к нему при ложениях 2 и 3 рассматривается вопрос о том, следует ли при групповом управлении стремиться распределять реактивные нагрузки между генераторами станции та ким образом, чтобы удовлетворялось условие миниму ма потерь активной мощности, или выполнение этого условия не является обязательным.
Условие минимума потерь определяется по методу относительных приростов потерь, подробно разработан ному в литературе применительно к более сложному во просу об экономичном распределении реактивной мощ ности в энергетической системе — в работах И. М. Мар ковича 1[Л. 11], Н. А. Мельникова [Л. 12], Б. И. Розен берга [Л. 16] и др.
С целью решения поставленной задачи ниже выво дятся условия экономически оптимального распределе ния реактивной нагрузки для нескольких характерных типов станций, а затем находится разница между поте рями в оптимальном режиме и в режимах, отличных от оптимального.
Как будет видно из дальнейшего, найденные таким образом дополнительные потери, возникающие вслед ствие отклонения режима распределения от оптимально го, имеют весьма малую величину, вследствие чего ими при определении требований к системам ГУВ можно пренебречь.
Это дает возможность при определении величины до полнительных потерь принять следующие упрощающие допущения:
11