Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Электрические станции, сети и системы

Диссертационная работа:

Епифанова Ольга Викторовна. Оптимизация режимов работы автономных систем электроснабжения с мощными тихоходными генераторами с дизельным приводом : диссертация... кандидата технических наук : 05.14.02 Санкт-Петербург, 2007 155 с. РГБ ОД, 61:07-5/3281

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Глава 1. Обзор направлений развития автономной
энергетики
13

1.1. Дизельные, газотурбинные и газопоршневые электростанции 13

  1. Зоны децентрализованного энергоснабжения 13

  2. Дизельные электростанции 14

  3. Дизельные электротепловые станции 19

  4. Газодизельные и газопоршневые электростанции 19

  5. Газотурбинные установки 25

  1. Проблемы эксплуатации многоагрегатных дизель-генераторных электростанций 33

  2. Задачи диссертации 35

  3. Проблемы создания математических моделей 36

Глава 2. Математическое моделирование элементов автономной
энергосистемы 42

  1. Синхронный генератор 42

  2. Учет насыщения 46

  1. Методика учета насыщения стали на путях основного магнитного потока явнополюсных СМ 47

  2. Учет насыщения на путях потоков рассеяния контуров 54

  1. Моделирование систем возбуждения 55

  2. Математическое регулирование регулятора частоты вращения 63

  3. Методика расчета демпферных и синхронизирующих моментов генератора 66

  1. Колебательный режим синхронной машины 67

  2. Полные сопротивления синхронной машины в колебательном режиме 72

  3. Изменение токов статора во времени в режиме установившихся колебаний 77

2.5.4. Изменения электромагнитного момента во время колебаний 80

Глава 3. Исследование переходных процессов при работе генератора

параллельно с системой большой мощности 86

3.1. Результаты расчета составляющих синхронизирующего и демпферного моментов....87

  1. Определение величин активных сопротивлений демпферной системы, соответствующих максимальным демпферным моментам на заданной частоте 90

  2. Зависимость показателей демпфирования вынужденных колебаний ротора генератора от параметров сети 92

3.2. Влияние системы регулирования возбуждения на характеристики вынужденных
колебаний 94

3.2.1. Влияние ДБС возбуждения на характеристики вынужденных

колебаний 94

3.2.2. Влияние СФК на характеристики вынужденных

колебаний 97

3.3. Исследования влияния насыщения на установившиеся режимы работы синхронного
генератора 101

Глава 4. Переходные процессы многоагрегатных систем
электроснабжения
107

  1. Вынужденные колебания многоагрегатной системы с регулятором частоты вращения дизеля фирмы «Вудвард» 109

  2. Вынужденные колебания многоагрегатной системы с изодромным регулятором частоты вращения 131

  3. Обобщение результатов 139

Заключение 144

Библиографический список литературы 146

Введение к работе:

Актуальность темы В связи с развитием топливно-энергегической базы страны расширяется область применения газопоршневых, газотурбинных и дизельных электростанций К синхронным генераторам, используемым в качестве источников электропигания в автономных системах, предъявляются жесткие требования по надежности работы и качеству вырабатываемой электроэнергии. Выполнение этих требований обеспечивается конструкцией генераторов и способностью их систем автоматического регулирования поддерживать заданные параметры в статических и динамических режимах, а также обеспечивать устойчивость параллельной работы

В системе автономного электроснабжения возникает потребность в росте единичных мощностей машин при практически постоянных габаритах и массе Это достигается за счет повышения степени использования активных материалов и приводит к ряду нежелательных последствий, таких как увеличение синхронных и переходных сопротивлений, росту электромагнитных и тепловых нагрузок и тд При изучении автономных электроэнергетических систем, необходимо правильно подбирать комплекс электрооборудования, наиболее подходящий к задаче создания системы в целом

В автономной системе электроснабжения, основанной на использовании тихоходных дизель-іенераюров большой мощности наблюдаются слабодемпфированные низкочастотные процессы, обусловленные совпадением так называемой оборотной частоты дизеля и собственной частоты колебаний роюра генератора Сложившаяся практика борьбы с колебаниями мощности дизеля на оборотной частоте предполагает в качестве основного мероприятия повышение величины механической инерционной постоянной, то есть значительное угяжеление и удорожание генераюра Подавление таких колебаний возможно за счет оптимизации конструкции демпферной системы генератора, соответсівующей настройки системы возбуждения и настройки регулятора частоты вращения дизель - генератора

В случае автономной электрической станции с разнотипными генераторами с дизельным приводом кроме колебаний на оборотной частоте возможно появление низкочастотных биений, проявляющихся в значительных амплитудах колебании мощности и напряжения Учитывая нелинейные свойства системы, выбор законов регулирования и оптимальных настроек регуляторов возбуждения синхронных генераторов является трудноразрешимой задачей

Возможность обеспечения необходимых параметров колебаний и показателей качества электрической энергии для каждой многоагрегатной

электрической станции автономного электроснабжения при стационарном возмущении вращающих моментов первичных двига гелей является индивидуальной Разработка общего подхода к настройке системы возбуждения, способствующей подавлению колебании, является основной задачей диссертации Оценка качества демпфирования, выбор законов регулирования и оптимальных настроек регуляторов возбуждения синхронных генераторов в условиях нелинейных колебаний - достаточно трудные задачи, решаемые на основе расчета и анализа переходных процессов

Цель и задачи работы Целью работы являлась разработка математической модели системы автономного электроснабжения, основанной на использовании тихоходных дизель-генераторов большой мощности, для комплексного исследования переходных процессов и настроек систем регулирования, необходимых для обеспечения показателей качества электрической энергии в условиях вынужденных колебаний

Сформулировать задачи диссертации можно следующим образом

1 Разработка математической модели міюгоагреї атной дизель-
генераторной электростанции для анализа колебательных процессов
системы автономного электроснабжения в различных условиях работы
станции

  1. Разработка и усовершенствование математических моделей систем возбуждения различных типов для воспроизведения требуемых режимов системы автономного электроснабжения

  2. Определение особенностей колебательных процессов в условиях различных режимов рабоїьі генераторов с дизельным приводом

4 Анализ влияния систем автоматического регулирования
возбуждения на качество переходных процессов при стационарных
возмущениях

5 Исследование переходных процессов для определения требований
к оборудованию и уточнения основных алгоритмов унравле?шя

Научная новизна диссертации

- Разработана математическая модель генератора с учетом
насыщения для анализа колебательных процессов системы автономного
электроснабжения и оценки показателей качества электрической энергии

На языке Modehca реализована математическая модель дизель -генератора и системы его регулирования, позволяющая воспроизвести требуемые режимы системы автономного электроснабжения

Рассмотрена качественная методика оценки демпферного момента генератора

Даны рекомендации по выбору настройки канала регулирования по производной тока статора и по производной частоты автоматических

регуляторов возбуждения, обеспечивающих удовлетворение всех ограничений

Практическая ценность и реализация результатов работы Полученные в диссертации научные положения, выводы и рекомендации, а так же разработанное программное обеспечение могут быть использованы в проектных, научно-исследовательских и эксплуатационных организациях при определении требований к системе возбуждения, допустимости тех или иных эксплуатационных режимов и разработке мероприятий и рекомендаций по повышению уровня устойчивости и качества напряжения в автономных системах электроснабжения

Методические и программные разработки использовались в научно-исследовательских работах кафедры «Электрические системы и сети» СПбГПУ и выполняемых по договорам с рядом организаций

Апробация работы Основные положения диссертационной рабогы докладывались на научных семинарах кафедры «Электрические системы и сети» По теме диссертации опубликовано 8 нечаїньїх работ

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы Диссертация содержит 153 страницы машинописного текста, 70 рисунков, 4 таблицы, список литературы из 91 наименований

Подобные работы
Бабкин Дмитрий Владимирович
Суточное планирование и оптимизация режимов работы объединенной энергосистемы в условиях оптового рынка электроэнергии (мощности)
Равжиндамба Давааням
Применение управляемых шунтирующих реакторов для оптимизации режимов работы энергосистемы Монголии
Саидов Умар Окилович
Выбор оптимальных режимов работы электроэнергетических систем на основе многокритериального анализа
Соловьев Сергей Леонидович
Исследование режимов и переходных процессов криотурбогенератора в условиях параллельной работы с электроэнергетической системой
Шакиров Закирджан
Разработка эффективных методов учета функциональных ограничений в задачах оперативной оптимизации режимов энергосистем
Павлюченко Дмитрий Анатольевич
Разработка и исследование генетических алгоритмов для анализа и оптимизации режимов электроэнергетических систем
Баясгалан Загдхорол
Оптимизация режимов энергосистемы Монголии по активной мощности
Фролов Олег Валерьевич
Оптимизация режимов энергосистемы Северо-Запада на основе применения фазорегулирующих устройств
Сатанин Владислав Владимирович
Применение устройств компенсации реактивной мощности для оптимизации режимов и устойчивости межсистемной транзитной электропередачи 330 кВ Кольская АЭС - Ленэнерго
Абакшин Павел Сергеевич
Разработка методов и алгоритмов оптимизации энергетических режимов ЕЭС России в условиях энергетического рынка

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net