Автореферат (Разработка структуры адаптивных систем возбуждения синхронных генераторов для демпфирования колебаний в электроэнергетических системах), страница 4

В данном случае множество«монотонныепереходныепроцессы»характеризовалосьнулевымперерегулированием и степенью затухания электромеханических колебаний16равной 1. Тогда функции принадлежности переходного процесса к множеству«монотонные» могут определяться согласно одному из следующих выражений:CZZ [\]11 − ^; 1 − 1/a) или CZZ = (1 − ^) ∙ (1 − 1/a);^ – перерегулирование в о.е.,^ ∈ [0,1]; a – коэффициент демпфирования,a ∈ [1, ∞]; выражение 1 − 1/a определяет степень затухания колебаний.Проведена оценка эффективности адаптивных САУВ на основе анализапоказателей качества переходных процессов по управляющему воздействию.Согласно предложенному методу определены средние значения степениадаптивности ср при изменении коэффициента усиления регуляторанапряжения и внешнего индуктивного сопротивления )вн , а затемрассчитаны суммарные коэффициенты h , характеризующие в целом каждуюиз систем.Результаты анализа эффективности адаптивных САУВ показали, чтоадаптивная САУВ с астатическим регулятором напряжения более эффективна ипревосходит САУВ со статическим регулятором на ∆h =0.12.Рассмотрена основная проблема практической реализации адаптивныхСАУВ и предложен возможный вариант ее решения.ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫОсновные результаты диссертационной работы заключаются вследующем:1.

Рассмотрены структуры современных российских цифровых АРВ.Показаны их основные недостатки. Сформулированы и обоснованы основныепричины, которые препятствуют получению оптимальных переходныхпроцессов даже в тех условиях, когда параметры внешней по отношению кгенератору сети остаются неизменными.2.

Показана необоснованность применения термина «адаптивные» кнечетким и нейронечетким САУВ, построенных на основе ПИД законарегулирования, в которых в качестве входных сигналов используютсярегулируемые и стабилизируемые переменные. В случае нейронечетких системтермин «адаптация» характеризует метод автоматизированной настройкимодели. Результатом гибридного обучения является жесткая, неизменяемая впроцессе работы, нечеткая структура, обеспечивающая оптимальноеуправление только для режима, характеризуемого обучающей выборкой.3.

На основе теории нечетких множеств разработан метод построенияадаптивных САУВ, структура которых условно делится на две части: АРВ иНА, который осуществляет параметрическую адаптацию АРВ к изменениюсостояния объекта управления «генератор-линия-ШБМ».4. Введено понятие «идеализированного АРВ» и для этой структурыпоказана теоретическая возможность одновременного получения монотонныхпереходных процессов по скольжению и напряжению статора. В соответствии сразработаннымметодомпостроенияадаптивныхСАУВ,дляидеализированного АРВ проведен синтез НА, который определяет17оптимальную настройку АРВ для всех схемно-режимных условий работыгенератора и адаптирует САУВ для работы с различными типами СГ.5.

В результате исследования полученной адаптивной САУВ выявлено,как должны изменяться коэффициенты каналов стабилизации АРВ откоэффициента усиления регулятора напряжения , а также от параметровсхемы«генератор-линия-ШБМ»,дляобеспеченияоптимальногорегулирования, которое характеризуется отсутствием перерегулирования впереходном процессе статорного напряжения и степенью затуханияэлектромеханических колебаний равной 1.6. На математических моделях ЗАО НПП «Русэлпром-Электромаш»проведены верификация адаптивной САУВ и ее сравнение с регулятором«АРВ-РЭМ700».7.

Для цифровых САУВ разработан быстродействующий высокоточныйметод, позволяющий на каждой выборке определять частоту и амплитудноезначение напряжения на шинах генератора.8. Проведено исследование совместной работы НА с цифровымимоделями, наиболее точно имитирующими реальные АРВ. Основной цельюэтого исследования являлась оценка эффективности применения НА вадаптивных САУВ, у которых в качестве стабилизирующих входныхпеременных используются отклонение частоты напряжения и ее производная.

Входе исследования были разработаны модели цифровых адаптивных САУВ состатическим и астатическим регуляторами напряжения, предложен методоценки их эффективности. Результаты исследования показали:-возможность практической реализации параметрической адаптациисистем управления на основе НА;-наиболее эффективной структурой является адаптивная САУВ састатическим регулятором напряжения;-снижение качества переходных процессов цифровых адаптивных САУВпо сравнению с идеализированной структурой обусловлено заменой входныхпеременных системного стабилизатора, а также амплитудно-фазовымиискажениями стабилизирующего сигнала по отклонению частоты.9. Предложен метод, позволяющий оценить эффективность адаптивныхсистем управления.

Метод основан на расчете значения функциипринадлежности переходного процесса, оцениваемой адаптивной системы, кмножеству «эталонный переходный процесс». Было предложено ввести такойпоказатель как «степень адаптивности», который характеризует соответствиеобеспечиваемых критериев качества переходных процессов заданным приразличных параметрах объекта управления.СПИСОК НАУЧНЫХ ТРУДОВ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИНаучные статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных в перечнеВАК РФ:1. Седойкин Д. Н.

Новая структура канала стабилизации режимасинхронного генератора и общие принципы его настройки на основе нечеткогоаппроксиматора / Д. Н. Седойкин, А. А. Юрганов // Известия НТЦ Единойэнергетической системы.–2016.– № 1 (74).– С. 67–74.2. Седойкин Д.Н. Способ расчета частоты по мгновенным значениямнапряжений в трехфазных сетях / Д. Н. Седойкин, А. А.

Юрганов // ИзвестияНТЦ Единой энергетической системы.− 2017.−№ 2 (77).– С. 74–77.3. Седойкин Д.Н. Эффективность адаптивного АРВ на основе нечеткогоаппроксиматора при работе синхронного генератора в сложной энергосистеме /Д. Н. Седойкин, А. А. Юрганов // Релейная защита и автоматизация.−2018.−№ 2(Июнь).– С. 32–37.4. Седойкин Д.Н. Адаптивный автоматический регулятор возбуждения наоснове нечеткого аппроксиматора в режиме недовозбуждения синхронноймашины / Д. Н. Седойкин, А. А. Юрганов // Научно-технические ведомостиCПбПУ.

Естественные и инженерные науки. −2018− № 29 (Том 24).– С. 22–29.Публикации в других изданиях:5. Седойкин Д.Н. Анализ САУ возбуждением синхронного двигателя снезависимыми контурами регулирования напряжения и угла φ // Материалы VIIМеждународного симпозиума «Фундаментальные и прикладные проблемынауки». Том 1.– М.: РАН, 2012 – С.220-228.6. Седойкин Д.Н. Общие принципы построения адаптивных системавтоматического управления возбуждением синхронного генератора на основенечеткого аппроксиматора // Материалы одиннадцатой международной научнотехнической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Энергия– 2016».

Т. 3.− Иваново: ФГБОУ ВО «Ивановский государственныйэнергетический университет имени В.И. Ленина», 2016. – С. 6-7.7. Седойкин Д.Н. Адаптивный регулятор возбуждения на основенечеткого аппроксиматора // Сборник научных трудов по материаламМеждународной научно-практической конференции «Современные проблемынауки, технологий, инновационной деятельности» 31 августа 2017 г. Часть I.–Белгород: ООО Агентство перспективных научных исследований (АНПИ),2017. – С. 117-121.Объекты интеллектуальной собственности:8.

Способ построения адаптивной системы автоматического управлениявозбуждением: пат. 2629378 Рос. Федерация: МПК H02P 9/14, G05B 13/02,G06G 7/26, H02P 9/00 / Д.Н. Седойкин; заявитель и патентообладатель ОООНПП «ЭКРА». –№ 2016114111; заявл. 12.04.2016; опубл. 29.08.2017, Бюл.№25.– 12 с..