Читать книгу Все науки. №7, 2022. Международный научный журнал - Ибратжон Хатамович Алиев - Страница 8

УДК 004.94

Кулдашов Оббозжон Хокимович

Доктор технических наук, профессор Научно-исследовательского института «Физики полупроводников и микроэлектроники» при Национальном Университете Узбекистана
Дадажонов Туланбой
Старший преподаватель кафедры «Электроника и приборостроение» Ферганского политехнического института

Ферганский политехнический институт

Аннотация. Разработана модель совместной работы микро – ГЭС и объекта геотермальной воды, с учётом их основных технико-технологических характеристик в широком диапазоне эксплуатационных условий, в том числе скорости вращения ротора, напряжение возбуждения генератора, фазные токи генератора и выходные напряжения в целом.

Ключевые слова: микро – ГЭС, модель, блок HydraulicTurbine and Governor (HTG), вращения ротора, напряжение возбуждения генератора, фазные токи генератора и выходные напряжения.

Annotation. A model of joint operation of a micro – hydroelectric power plant and a geothermal water facility has been developed, taking into account their main technical and technological characteristics in a wide range of operating conditions, including rotor rotation speeds, generator excitation voltage, generator phase currents and output voltages in general.

Keywords: micro – hydroelectric power plant, model, HydraulicTurbine and Governor (HTG) unit, rotor rotations, generator excitation voltage, generator phase currents and output voltages.

Модель микроГЭС состоящая из гидравлической турбины и синхронного генератора представлена на рис.1. Блок Hydraulic Turbine and Governor (HTG) является моделью гидравлической турбины с системой регулирования. Система регулирования включает пропорционально-дифференциальный (ПИД) регулятор и управляющий сервомотор [1]. Общая схема модели показана на рис. 2.

Рис.1. Модель микроГЭС

Рис. 2. Модель системы регулирования

На первые два входа блока подаются требуемые значения угловой частоты ращения (wref) и мощности (Pref). На третий и четвертый входы блока поступает фактические значения угловой частоты вращения (we) и активной мощности Ре). На пятый вход подается отклонение угловой частоты вращения ротора синхронного генератора (dw). Выходными сигналами являются механическая мощность, которая должна подаваться на соответствующий вход блока синхронной машины (Рm), и величина открытия затвора гидротурбины (gate). Входы 2 и 4 могут оставаться неподключенными, если в качестве обратной связи будет использоваться сигнал о положении затвора, а не отклонении частоты вращения. Ice входные и выходные величины измеряются в относительных единицах.

Сама гидравлическая турбина моделируется нелинейной системой, показанной на рис. 3.

Рис. 3. Модель гидравлической турбины

Серводвигатель, управляющий затвором турбины, моделируется системой второго порядка (рис.4).

Рис. 4. Модель серводвигателя

Окно задания параметров блока Hydraulic Turbine and Governor (HTG) показана на рис.5.

Рис.5. Окно задания параметров блока Hydraulic Turbine and Governor

Параметры блока (HTG) :

Servo-motor [Ka () Та (sec)]:

[Параметры серводвигателя] Параметры модели серводвигателя: коэффициент усиления Ка и постоянная времени Та.

Gate opening limits [gmin, gmax (pu) vgmin, vgmax (pu/s)]:

[Пределы регулирования затвора gmin, gmax (o.e.) vgmin, vgmax (o.e./c)]. Максимальное и минимальное значения координаты затвора gmin, gmax (o.e.), а также максимальное и минимальное значения скорости перемещения затвора vgmin, vgmax (o.e./c).

Permanent droop and regulator [Rp () Kp () Ki () Kd () Td (s)]:

[Параметры регулятора]. Коэффициент передачи в цепи обратной связи регулятора Rp, коэффициенты усиления пропорциональной (Кр) и интегральной (Ki) части ПИД-регулятора, коэффициент усиления (Kd) реального дифференцирующего звена ПИД-регулятора и его постоянная времени (Td).

Hydraulic turbine [beta () Tw (sec)]:

[Параметры гидравлической турбины beta () Tw (с)]. Коэффициент демпфирования отклонения угловой частоты вращения beta и постоянная времени модели гидравлической части турбины Tw (с).