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". |