Systems. Methods. Technologies 4 (40) 2018

Systems Methods Technologies. Yu.N. Bulatov et al. Simulation of synchronization … 2018 № 4 (40) p. 55-61 58 Рис. 4. Изменение механической мощности на валу турбины ТГУ: 1 — с использованием типового АРЧВ (время переход- ного процесса 20 с); 2 — с использованием автопрогностиче- ского АРЧВ (время переходного процесса 6 с) Рис. 5. Осциллограммы мгновенных значений фазных токов генератора ТГУ Моделирование процесса точной синхронизации ТГУ с сетью. При точной синхронизации ротор генера- тора разгоняется турбиной и возбуждается. Перед вклю- чением генератора в сеть необходимо выполнить сле- дующие условия: – напряжение генератора подгоняется к напряжению сети; – частота генератора выравнивается с частотой сети; – выбирается момент времени, когда угол между век- торами напряжения генератора и сети равен нулю. Указанные условия проще выполнять автоматически, для чего была разработана модель автосинхронизатора, управляющего регуляторами и выключателем генератора. Схема модели АС представлена на рис. 6. Рис. 6. Схема модели АС синхронного генератора в MATLAB На входы 1 и 2 АС подается частота сети и генератора соответственно, на входы 3 и 4 — действующее значение напряжения сети и генератора. На входы 5 и 6 подается фаза напряжения сети и генератора. Затем определяются модули разностей частот, напряжений, фаз и проверяются следующие условия: разность частот не должна превы- шать 0,01 Гц; разность напряжений не должна превышать 28 В, что составляет 5 % от номинального напряжения; фазовый угол между векторами напряжений генератора и сети не должен превышать 0,1 эл. град. При выполнении всех условий на выходе логического элемента «и» фор- мируется сигнал (логическая единица), разрешающий включение ТГУ на параллельную работу с промышлен- ной сетью (выход 1 breaker, рис. 6). Фиксация положения выключателя генератора «включен» выполняется при наличии тока, протекающего от генератора. В процессе синхронизации АС воздействует на АРЧВ (выход 2 ARRS на рис. 6) и АРВ (выход 3 ARE) через пропорциональные коэффициенты Ku и Kf сигналов рас- согласования угла сдвига фаз и значений напряжений генератора и сети. Данное воздействие изменяет соответ- ствующие уставки по частоте и напряжению регуляторов генератора. По результатам предварительных расчетов при моделировании были подобраны следующие коэф- фициенты АС: Ku = 0,005 и Kf = 0,0001. Моделирование выполнялось при тех же условиях, что и при самосинхронизации. Результаты моделирования представлены на рис. 7–10 в виде осциллограмм частоты, токов и мощностей в СЭС. При моделировании загрузка генератора ТГУ осуществлялась плавно, после включения на параллельную работу с промышленной сетью, и в ито- ге составила 70 %.