Комплекс МУСТАНГ: описание алгоритмов и моделей, страница 6

а)   простейшая модель регулятора скорости (не учитывается влияние паровых объёмов), включает в себя одно дифференциальное уравнение, которое описывает поведение самого регулятора скорости. Признаком наличия регулятора скорости у турбины является задание величины статизма σ_РС. Кроме этого, необходимы следующие параметры: постоянные времени на открытие и закрытие направляющего аппарата Т_O и Т_З. Необязательными параметрами являются зона нечувствительности Zн и ограничения мощности турбины Р_Тmin и Р_Тmax. Причем, если Р_Тmin=Р_Тmax=0, то ограничения не учитываются.

Причем:

Т_РС = Т_О          при открытии направляющего аппарата турбины,

Т_РС = Т_З                     при закрытии направляющего аппарата турбины,

μ_Т  = Р_Тmax        при    μ_Т > Р_Тmax,

μ_Т  = Р_Тmin        при    μ_Т < Р_Тmin,

здесь:

α      сигнал на входе системы РС,

Ψ     перемещение муфты центробежного маятника,

μ_Т     перемещение штока сервопривода системы РС.

б)   модель регулятора скорости с учетом влияния паровых объёмов. Необходимыми дополнительными параметрами здесь являются: доля паровых объёмов D_ПО и постоянная времени паровых объёмов Т_ПО. В этом случае формируется дополнительно одно дифференциальное уравнение:

Данная модель может быть использована и для описания процесса регулирования гидротурбин.

2.1.4. Комплексная нагрузка.

Модель комплексной нагрузки в общем случае содержит три составляющие, подключенные к узлу нагрузки:

·  синхронный двигатель СД (см. параг. 2.1.1.),

·  асинхронный двигатель АД (см. параг. 2.1.5.),

·  статическую нагрузку, представленную статическими характеристиками нагрузки по напряжению и частоте (СХН) (см. параг. 2.1.6.).

Состав и основные параметры этих элементов нагрузки определяются исходя из величины мощности в исходном режиме (Р_Н.норм и Q_Н.норм), для чего задаются доли активной мощности, потребляемой синхронным и асинхронным двигптелями.

Доля активной мощности, потребляемой СД, задается от общей нагрузки узла:

Поскольку СД моделируется как генератор, то собственно, нагрузкой считается мощность, потребляемая ее асинхронной и статической составляющими:

Поэтому доля активной мощности, потребляемой асинхронным двигателем, отсчитывается от величины Р_Н.норм:

при этом для статической нагрузки имеем:

Режим работы СД (при заданных номинальных параметрах Р_СД.ном, cosφ_СД.ном и фактически потребляемой активной мощности Р_{СД.норм}) зависит еще и от его тока возбуждения. Величиной этого тока определяется Q_{СД.норм}. Для определения реактивной мощности СД Q_{СД.норм} в программе в исходных данных предусматривается задание рабочего коэффициента мощности СД cosφ_СД.раб:

и тогда:

Если синхронный двигатель работает с потреблением реактивной мощности (недовозбуждение), т.е. Q_{СД.норм} < 0, то необходимо задавать cosφ_СД.раб со знаком "-", соответственно, при перевозбуждении, т.е. Q_{СД.норм} > 0, необходимо cosφ_СД.раб задавать со знаком "+". Следовательно:

где знак "+" соответствует перевозбуждённому СД, а знак "-" -недовозбужденному. Обычно СД работает с перевозбуждением, при cosφ_СД.раб=(0.9÷1).

Номинальная мощность СД задается в перечне параметров синхронных машин (генераторов) со знаком "-" (как признак СД, отличающий его от генератора), при этом значения Р Р_СД.ном и Р_{СД.норм} связаны соотношением:

где К_CД.заг - коэффициент загрузки синхронного двигателя.

Номинальная мощность АД вычисляется по выражению:

где К_АД.заг - коэффициент загрузки асинхронного двигателя, входящий в число исходных данных.

Исходя из параметров АД в программе расчитывается значение Q_{АД.норм}. Поэтому, для статической нагрузки: