Підвищення якості електроенергії гідрогенераторних установок шляхом удосконалення систем регулювання
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.148044Ключові слова:
гідрогенераторна установка, система автоматичного регулювання, якість електроенергії, зворотні задачі динамікиАнотація
Вирішена актуальна науково-технічна задача підвищення якості електроенергії, яка виробляється гідрогенераторними установками. Актуальність теми обумовлена тим, що існуючі системи регулювання частоти та потужності гідрогенераторних установок не в повній мірі відповідають міжнародним стандартам щодо якості електроенергії. Поставлене завдання вирішується на основі структурно-параметричного синтезу та оптимізації систем автоматичного регулювання частоти обертання та потужності на основі рішення зворотних задач динаміки гідрогенераторної установки з удосконаленою системою метрологічного забезпечення. Для аналізу та синтезу прецизійного регулятора удосконалено математичні моделі гідрогенератора і виконавчого механізму електрогідравлічної системи регулювання. Удосконалення полягає в обліку протічок, перетічок та нелінійності характеристик сервомотору.
Наведено структурну схему астатичного регулятора, що відповідає удосконаленій математичній моделі, а також чисельні значення параметрів структурної схеми, ідентифіковані за результатами експериментальних досліджень. Використано принцип мультиплікативного керування. Це дозволить спростити структури, параметричний синтез і настроювання параметрів регулятора. Показано аналіз експериментальних досліджень, які проводились на діючому обладнанні гідроелектростанцій (Байтун, Панама). Наведено порівняльний аналіз роботи регуляторів, побудованих на принципах ПІД-регулювання, регулятора фірми Емерсон та регулятора, побудованого на рішенні зворотних задач динаміки. Запропонована система автоматичного регулювання гідрогенераторних установок забезпечує підвищення точності регулювання частоти обертання та потужності майже в два рази, що підвищує якість електроенергії, яка виробляється на гідроелектростанціяхПосилання
- Normy kachestva elektricheskoy energii. Available at: http://forca.com.ua/info/spravka/normy-kachestva-elektricheskoi-energii.html
- Mel'nikov, V. E. (2018). Analiz sushchestvuyushchego normativno-metodicheskogo obespecheniya sistem avtomaticheskogo regulirovaniya gidroagregatov. Aktualni pytannia sohodennia. Tez. dop. Mizhnar. nauk.-prak. konf. Vinnytsia.
- Krivchenko, G. I. (1986). Optimizaciya sistem avtomaticheskogo regulirovaniya gidroagregatov. Energomashinostroenie, 4, 7–10.
- Braganec, S. A. (2014). Adaptivnaya sistema upravleniya otkrytiem napravlyayushchego apparata gidroagregata s povorotno-lopastnoy turbinoy. Volgograd, 167.
- Lur'e, Z. Ya., Dmiterko, V. N. (2003). Optimizaciya parametrov PID-regulyatora sistemy upravleniya chastotoy vrashcheniya rotora gidroturbiny. Vestnik NTU «KhPI». Seriya: Energeticheskie i tekhnologicheskie processy i oborudovanie, 9, 118–123.
- Denisenko, V. V. (2006). PID-regulyatory: principy postroeniya i modifikacii. STA, 4, 66–74.
- Severin, V. P., Nikulina, E. N. (2005). Vektornye celevye funkcii dlya optimizacii pokazateley kachestva sistem avtomaticheskogo regulirovaniya. Vestnik nacional'nogo tekhnicheskogo universiteta «KhPI», 55, 139–144.
- Eker, İ. (2003). Robust governor design for hydro turbines using a multivariable-cascade control approach. Arabian Journal for Science and Engineering, 28 (2B), 195–209.
- Astrom, K. J., Hagglund, T. (2006). Advanced PID control. SA. The Instrumentation, Systems, and Automation Society, 460. Available at: https://www.twirpx.com/file/162015/
- Silva, G. J., Datta, A., Bhattacharyya, S. P. (2002). New results on the synthesis of PID controllers. IEEE Transactions on Automatic Control, 47 (2), 241–252. doi: https://doi.org/10.1109/9.983352
- Leva, A., Cox, C., Ruano, A. (2002). Hands-on PID autotuning: a guide to better utilization. IFAC Professional Brief. Available at: https://sapientia.ualg.pt/handle/10400.1/2342
- Ang, K. H., Chong, G., Li, Y. (2005). PID control system analysis, design, and technology. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 13 (4), 559–576. doi: https://doi.org/10.1109/tcst.2005.847331
- Kanyuk, G. I., Mezerya, A. Yu., Mel'nikov, V. E. (2015). Precizionnaya sistema avtomaticheskogo regulirovaniya gidroturbiny. Vestnik Nac. tekhn. un-ta "KhPI", 17 (1126), 91–96.
- Wijnheijmer, F. P. (2005). Modelling and control of a hydraulic servo system H∞ control and LPV control versus classical control. TU/e, 90.
- Zhernyak, A. P., Lur'e, Z. Ya., Dmiterko, V. N. (2001). Komp'yuternaya sistema regulirovaniya skorosti gidroturbiny. Vestnik NTU «KhPI». Seriya: Tekhnologii v mashinostroenii, 7, 90–92.
- Krut'ko, P. D. (1987). Obratnye zadachi dinamiki upravlyaemyh sistem: lineynye modeli. Moscow: Nauka, 304.
- Kaniuk, H. I., Babenko, I. A., Melnykov, V. Ye., Kozlova, M. L. (2015). Pat. No. 102675 UA. Elektrohidravlichnyi slidkuiuchyi pryvid z astatychnym elektronnym rehuliatorom. No. u201505112; declareted: 25.05.2015; published: 10.11.2015, Bul. No. 21.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Gennady Kanjuk, Andrey Mezerya, Viacheslav Melnykov, Nataliia Antonenko, Anton Chebotarev
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
