Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время в судовой электроэнергетике используются принципы управления и диагностирования состояния электроэнергетической системы (ЭЭС), исторически сложившиеся с развитием теории линейных и нелинейных цепей, теории синхронной машины и т.д. Эти принципы позволяют получать информацию о энергетических параметрах ЭХ по средним, среднеквадратичным значениям мгновенных величин тока, напряжения, мощности. Это обстоятельство, во-первых, не дает возможности непрерывного контроля за энергетическими параметрами, во-вторых, определяет многокритериальный подход к оценке кондиционности напряжения трехфазной системы, в-третьих, обуславливает сложность программного обеспечения микропроцессорных систем управления и защиты ЭЭС. Для разрешения этих противоречий необходимы информативные, безынерционные, непрерывные во времени энергетические параметры, характеризующие состояние трехфазной ЭЭС, или обобщенные параметры. Исторически такие обобщенные параметры использовались при расчетах динамики элементов ЭХ, это: изображающие вектора тока, напряжения, мгновенная мощность. Частично изображающие вектора тока, потокосцепления, начали использоваться в начале 80-х годов для целей управления асинхронными электроприводами. Однако для автономной трехфазной ЭХ необходимо выяснить насколько обобщенные параметры и их производные информативны на практике и могут быть использованы для целей управления и регулирования.
В силу этих причин вопрос о возможности практического использования мгновенных обобщенных параметров является актуальным.
Цель и основные задачи работы. Целью настоящей работы является определение возможности и целесообразности регулирования судовых генераторных агрегатов по мгновенным значениям параметров режимов. Из поставленной целы вытекают следующие задачи:
- оценка информативности модуля изображающего вектора напряжения (IvMBH'1 трехфазной системы для описания качества напряжения;
исследование динамических и статистических характеристик СГ с АРБ, стабилизирующим напряжение по модулю изображающего вектора напряжения трехфазной системы;
оценка информативности модуля изображающего вектора тока (МИВТ) трехфазной системы для описания режимов ЭХ;
оценка эффективности энергообмена в трехфазной ЭХ по соотношению мгновенной трехфазной мощности и модулей изображающих векторов напряжения и тока.
Предмет исследования в диссертации составляют мгновенные значения параметров состояния трехфазных электроэнергетических систем и оценка способов и целесообразности их использования в целях управления судовыми генераторными агрегатами.
Методика исследований. При исследовании использовались методы физического моделирования ЭХ и систем управления и диагностирования, методы теории автоматического управления, метод описания ЭХ через обобщенные параметры.
Научная новизна диссертации заключается в следующем:
-
Разработана и предложена непрерывная, однокритери-альная оценка качества мгновенного значения напряжения трехфазной системы.
-
Теоретически обоснована и зкспириментально доказана целесообразность использования МИВН и МИВТ для оценки критического, аварийного состояния трехфазной ЭХ.
-
Разработан принцип стабилизации напряжения трехфазной ЭХ с использованием МИВН.
-
Предложен критерий оценки эффективности энергообмена в трехфазной ЭХ.
-
Выполнены исследования мгновенных и усредненных значений параметров состояния в квазиустановившихся и переходных режимах ЭХ, при одиночной и параллельной работе СГ без уравнительных связей.
Практическая ценность.
Результаты -исследований данной работы позволяют:
-предложить для практического использования однокрите-
риальную оценку кондиционности напряжения по мгновенным значениям напряжений всех трех фаз;
создавать системы управления и диагностирования автономной ЭХ с использованием мгновенных комплексных параметров;
осуществлять непрерывную оценку энергетических параметров трехфазной ЭХ с целью повышения их эффективности.
Реализация работы. Разработаны и изготовлены АРВ СГ с
использованием МИВН в качестве стабилизируемой величины,
обеспечивающие параллельную работу СГ без уравнительной связи, согласно договору между Государственным морским техническим университетом и Военно-морской академией им.Н.Г.Кузнецова по теме: "Совершенствование систем возбуждения морских синхронных генераторов". Результаты работы использованы в учебном процессе каф. № 36 ВМА и каф.Э и ЭОС ГМТУ.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной научно-технической конференции "Электромагнитная совместимость судовых технических средств" (Р.Новороссийск, ШИЛУ, сентябрь 1990 г.), на научно—техническом семинаре "Обеспечение электромагнитной совместимости технических средств, используемых в народном хозяйстве Москвы" в рамках Всесоюзкой конференции АН СССР "Современные проблемы информатики, вычислительной техники и автоматизации" (г.Москва, апрель Iv.'I г.), на Всесоюзном научно-техническом совещании "Состояние и проблемы развития систем автономного энергоснабжения-" (г.Суздаль, ЛВВИСУ, сентябрь 1991 г.), на выездном заседании научного семинара "САПР устройств автоматики с цифровыми процессами обработки сигналов для АГ*ЭС" (г.Москва, ВЗІІІ1, ноябрь 1991 г.), на Всесоюзном симпозиуме "Проблемы электромагнитной совместимости технических средств" (г-.Суздаль, декабрь І9УІ г.).
Публикации. Основное содержание работы отражено в четырех печатных работах.
Структура и объем диссерта::;:и. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глаз, заключения, списка литерагу-
ры из 62 наименований и приложения. Содержит 100 машинописных страниц основного текста и 61 рисунок.
