Процес виробництва і передачі електроенергії

1 Типові регулятори і регулювальні характеристики

2 Дослідження впливу налаштувань ПІД регулятора

3 Реакція регулятора на одиничну ступінчасту дію

4 Вибір закону регулювання і типу регулятора

5 Методи налаштувань регуляторів

ВИСНОВКИ

ЛІТЕРАТУРА

Процес виробництва і передачі електроенергії є настільки динамічним і постійно схильним випадковим обурюючим діям, що без автоматичного управління його функціонування неможливе.

Такі його особливості, як рівність в кожен момент часу генерованої і такої, що випадково змінюється, необхідним навантаженням, потужностей, час від часу виникаючі короткі замикання, висока швидкоплинність електромагнітних і електромеханічних перехідних процесів, зумовили розвиток технічних засобів автоматичного управління ще в початковий період становлення електроенергетики.

Автоматичне управління процесом виробництва і розподілу електроенергії припускає передусім автоматичне регулювання напруги і частоти і пов'язаних з ними реактивною і активною потужностей синхронних генераторів.

Напруга і частота промислового струму є основними показниками якості електроенергії.

Потужні синхронні генератори, а у багатьох випадках і генератори невеликої потужності забезпечуються автоматичними регуляторами струму збудження, метою яких є : 1) підтримка постійності напруги U при змінах навантаження і 2) підвищення статичної і динамічної стійкості генератора.

Регулятори розділяють за декількома ознаками:

По виду закону управління(для лінійних регуляторів) : П - регулятори, Пі - регулятори, ПІД - регулятори, ПД - регулятори, І - регулятори, Д - регулятор.

По лінійності закону управління : лінійні і нелінійні регулятори.

За загальним принципом функціонування : адаптивні, модальні, робастні регулятори і т. д.

ПІД-регулятор був винайдений ще в 1910 році. Через 32 роки, в 1942 р. , Зіглер і Нікольс розробили методику його налаштування, а після появи мікропроцесорів в 80-х роках розвиток ПІД-регуляторів відбувається наростаючими темпами.

ПІД - регулятор відноситься до найбільш поширеного типу регуляторів. Близько 90. . . 95% регуляторів, тих, що знаходяться нині в експлуатації, використовують ПІД алгоритм. Причиною такої високої популярності є простота побудови і промислового використання, ясність функціонування, придатність для вирішення більшості практичних завдань і низька вартість.

ПІД - регулятор використовує пропорціонально – інтегрально - диференціальний закон регулювання. ПІД- регулятор, втілений у вигляді технічного пристрою, називають ПІД - контролером. ПІД - контролер зазвичай має додаткові сервісні властивості автоматичного налаштування, сигналізації, самодіагностики, програмування, ненаголошеного перемикання режимів, дистанційного керування, можливістю роботи в промисловій мережі і т д.

У багатьох ПІД - контролерах диференціальна компонента вимкнена тільки тому, що її важко правильно настроїти. Користувачі нехтують процедурою калібрування, недостатньо глибокі знання динаміки регульованого процесу не дозволяють правильно вибрати параметри регулятора. В результаті 30% регуляторів, використовуваних в промисловості, налагоджені неправильно. Тому основні зусилля дослідників нині зосереджені на пошуку надійних методів автоматичного налаштування регуляторів, як вбудованих в ПІД контролер, так і тих що функціонують на окремому комп'ютері.

На світовому ринку ПІД контролери найдобріше представлені продукцією фірм ABB, Foxboro, Honeywell, Yokogawa, Toshiba, Siemens, Omron, Контравт, Овен, НИЛ АП.

В Україні постала проблема налагодження власного виробництва систем регулювання збудження. В останні роки, зокрема, налагоджено виробництво статичних систем збудження турбогенераторів на науково-виробничому підприємстві "Перетворювач-комплекс".

1. Перед під’єднанням виготовленої системи збудження до генератора електростанції, а також під час планових зупинок енергоблоку необхідно проводити діагностування системи збудження у всіх режимах роботи, в тому числі і аварійних, для недопущення виникнення нештатних і аварійних ситуацій через дефекти системи збудження та погіршення її експлуатаційних характеристик.

2. Недоліком застосування фізичних моделей для діагностування систем збудження є їх громісткість, необхідність значних капітальних і експлуатаційних затрат на встановлення та експлуатацію, складність параметричних змін та реалізації аварійних режимів роботи. В зв’язку з цим, на нашу думку, більш перспективним є використання засобів комп’ютерного моделювання для діагностування і аналізу систем збудження.

3. Для діагностування статичних систем збудження генераторів електростанцій за допомогою математичних моделей генераторних блоків, дані моделі повинні працювати в реальному часі, бути адекватними для всіх режимів роботи системи збудження і генератора, а значить повинні враховувати нелінійність електричних машин і тиристорних перетворювачів.

4. Отриману кількісну і якісну інформацію доцільно використовувати під час проектування систем збудження даного типу.

1. Щагин А. В. и др. Основы автоматизации техпроцессов. – М. : Высшее образование, 2009. – 163 с.

2. Alex Demyanenko, Control theory. PID Controller, - Copyright © 2007 – 2009

3. Лазарев Ю. Моделирование процессов и систем в MATLAB. – СПб: Питер, 2005.

4. Вольдек А. И. Электрические машины. Учебник для студентов высших технических учебных заведений. Изд 2-е, перераб. и доп. Л. : «Энергия», 1974. -840с с ил.

5. Юрганов А. А. , Кожевников В. А. Регулирование возбуждения синхронных генераторов. — СПб. : Наука, 1996. — 138 с.

6. Элементы автоматики. /Колосов С. П. , Калмыков И. В. и Нефёдова В. И. -М. : Машиностроение, 1970. - 632 с.

7. Павлов Г. М. , Меркурьев Г. В. Автоматика енергосистем.

8. Абрамов А. И. , Иванов - Смоленский А. В. Проектирование гидрогенераторов и синхронных компенсаторов: Учебное пособие для вузов. - М. : Высшая шхола, 1978. - 312с: ил.