Пакет прикладных программ "Модель"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пакет прикладных программ "Модель"

Общая информация

Пакет прикладных программ (ППП) "Модель" представляет собой программный комплекс для выполнения всего объема работ по проектированию и эксплуатации современных систем регулирования возбуждения синхронных генераторов. Он позволяет проводить анализ устойчивости станции, работающей в составе энергообъединения, проектирование, настройку и проверку регулятора возбуждения АРВ-- СДП 1 и его блоков, а также может быть использован в качестве учебного пособия и тренажера для персонала электростанций. В ППП "Модель" реальная станция замещается эквивалентным генератором, а внешняя для станции сеть - схемой "линия--шины бесконечной мощности". Метод упрощения строго обоснован математически и подтвержден экспериментально (см. гл. 1).

Эти замены позволяют подробно описать систему регулирования возбуждения с учетом инерционных свойств и характеристик регулятора и возбудителя. программа синхронный генератор

Параметры схемы замещения определяются с помощью программы "Расчет Х внешнего", использующей в качестве исходных данных значения активной, реактивной мощностей и напряжения генератора или шин в двух режимах работы станции. На основе полученной схемы замещения ППП "Модель" предлагает программы расчета режима и определения необходимых для устойчивой работы коэффициентов усиления в каналах стабилизации регулятора АРВ--СДП 1.

Программа "Задать станцию" запросит у Вас данные и параметры эквивалентного генератора и схемы замещения, а также выбранные Вами базисные значения мощности и напряжения. Если пользователь в своих расчетах хочет учитывать насыщение исследуемого генератора, существует возможность использовать реактивность Потье, стандартные характеристики холостого хода и короткого замыкания. Пользователь может выбрать один из хранящихся в памяти вариантов для конкретного типа генератора или ввести эти данные самостоятельно. В дальнейшем эти данные сохраняются в памяти в течение сеанса работы со всеми остальными модулями пакета, если Вам не потребуется их изменить.

Программа "Нормальные режимы" снова запросит у Вас данные о параметрах эквивалентного генератора и схемы замещения, а также об интересующем Вас режиме. Пользователю предоставляется возможность задать один из вариантов:

-- активную и реактивную мощности и напряжение эквивалентного генератора;

-- активную мощность и напряжение эквивалентного генератора и модуль напряжения U в центре электрических качаний. На основе этих данных определяются все параметры, характеризующие режим электропередачи: Рг, Qг, Uг, Uс, Еq, И, Иг. Есть возможность графического построения диаграммы режимов в координатах Р--Q или Ia --Ir и нанесения на нее интересующего Вас режима. Кроме того, программа предоставляет возможность получить в табличной или графической форме статические характеристики электропередачи в зависимости от активной мощности или полного угла, запомнить их, повторить расчет и совместить на дисплее результаты для различных вариантов. По желанию пользователь может получить жесткую копию экрана дисплея.

Программный модуль "Коэффициенты усиления" предложит Вам воспользоваться введенными ранее данными о параметрах станции, эквивалентной энергосистемы и настройке регулятора. При желании Вы можете их изменить. После этого будет произведен расчет границы колебательной электромеханической устойчивости. Результаты могут быть выведены в табличном виде и в виде зависимостей K0u max(P) или K0u max(И). Результаты могут быть запомнены и нанесены на графики при последующих расчетах или выведены на печать. Подпрограмма "Расчет К 0f, К 1f" запросит значения мощности генератора и величины предельного коэффициента усиления по напряжению, который Вы хотите обеспечить в этом режиме. После этого будут выданы рекомендации о коэффициентах усиления по параметрам стабилизации, гарантирующих прохождение границы через заданную точку.

Программный модуль "Расчет переходных процессов" позволяет анализировать работу станции в полученной эквивалентной схеме при больших и малых возмущениях. Он построен на базе программы "CYPROS", имеющей дружественный интерфейс и предоставляющей пользователю широкий набор сервисных функций. Регулятор моделируется системой уравнений 21-го порядка, полученной на основе частотных характеристик реального регулятора АРВ--СДП 1 (гл. 5). Математическое описание тщательно отработано на электродинамической модели и проверено на практике. Программа предоставляет пользователю широкий набор моделей возбудителей: статический ти-ристорный по схеме независимого возбуждения или самовозбуждения, диодный бесщеточный или высокочастотный (гл. 6). Переходные процессы при малых возмущениях рассчитываются при подаче на контрольный вход блока усиления регулятора пробного сигнала заданной формы (ступенчатый, синусоидальный или линейно нарастающий) . Расчетным возмущением для исследования динамических режимов является нормативное двухфазное короткое замыкание на землю на шинах станции длительностью 0.14 с. Эти расчеты позволяют проверить правильность работы системы регулирования возбуждения и регулятора и координировать ее с работой защит.

В модуле "Расчет блоков" более подробно задаются отдельные блоки регулятора и исследуется динамика их работы. Вы можете изучить характер процессов внутри блока, сравнить их с получаемыми в реальном блоке, вызывающем опасения, и определить неисправный узел.

Программный модуль "Расчет узлов", реализованный на базе стандартной программы "MICROCAP" [бб ], моделирует работу основных функциональных узлов и элементов регулятора АРВ-СДП 1 (фазочувствительный выпрямитель, синхронный фильтр и т. д.). С его помощью можно получить временные диаграммы напряжений на всех элементах узлов, воспроизвести неисправность монтажной схемы или любого элемента и в конечном итоге точно установить причину неправильной работы любого узла и блока. В результате значительно сокращается время поиска неисправности реального оборудования и повышаются ремонтопригодность и срок службы регулятора.

ППП "Модель" - современное, обращенное к пользователю программное средство. Для его установки в описываемой версии необходим IBM-совместимый компьютер с сопроцессором, объемом ОЗУ не менее 640 кБт и объемом внешней памяти на магнитном диске около 3 МБт. Принтер - EPSON LX-800 или совместимый с ним. Адаптер дисплея - EGA, VGA, SVGA. Системное программное обеспечение - MS DOS версии не ниже 3.3.

Краткое описание модулей пакета

На рис. 7.1 показан вид экрана при запуске программы "Модель". В левом окне перечислены все модули и утилиты ППП. При подсвечивании маркером любой строки этого окна в правом окне появляется краткая контекстная подсказка. Ниже приведены тексты этих подсказок и результаты расчетов, выполняемых в каждом модуле.

Рис. 7.2. Результат расчета внешнего эквивалентного сопротивления станции.

Рис. 7.3. Статические характеристики электропередачи в зависимости от активной мощности (а) и полного угла (б).

Расчет X внешнего.

Производится расчет параметров схемы замещения. Любая станция, работающая в энергосистеме, приводится к схеме машина--линия--ШБМ. Расчет ведется по результатам двух измерений режимов работы станции с неизменной схемой внешних присоединений. Требуются значения напряжения, активной и реактивной мощностей.

Результат расчета внешнего сопротивления представляется в графической форме (рис. 7.2).

Задать станцию.

Задать эквивалентные параметры. Ввод данных об исследуемой станции. Предлагается задать следующие параметры: Xd - продольную реактивность эквивалентного генератора [о.е. ]; Х'd-- переходную реактивность, сопротивление Потье; Тd0 - постоянную обмотки возбуждения генератора; Tj-- постоянную инерции ротора; cos цн, базисные значения мощности и напряжения, характеристики XX и КЗ.

Нормальные режимы.

Расчет нормальных режимов работы станции в энергосистеме. Производится расчет отдельных режимов, построение диаграммы режимов и статических характеристик. Необходимо задать Х внешнее, рассчитанное в первом пункте, напряжения на шинах станции и приемной ЭС, активную мощность. При этом используются заданные ранее параметры станции.

На рис. 7.3, 7.4 приведена форма получаемых результатов для основного расчетного случая.

Расчет коэффициентов усиления.

Производится расчет минимально допустимых коэффициентов усиления в каналах регуляторов возбуждения, установленных на заданной станции в любом интересующем Вас режиме. Программа построит низкочастотную границу устойчивости в координатах К 0u max = f (Pг) (рис. 7.5, а) или К 0u max =f (И) (рис. 7.5, б) при заданных значениях K1u, K1if, K0f, K1f.

Расчет переходных процессов.

Производится расчет переходных процессов генератора, оснащенного регулятором АРВ--СДП 1 и работающего через линию на ШБМ при малых и больших возмущениях. Регулятор задается системой дифференциальных уравнений 21-го порядка.

На рис. 7.6 приведены переходные процессы для некоторых переменных при подаче на вход АРВ ступенчатого сигнала, приводящего к снижению напряжения генератора на 5 %, на рис. 7.7 - при расчетном коротком замыкании.

Расчет блоков.

Расчет переходных процессов внутри конкретных блоков АРВ-- СДП 1. Блоки описаны уравнениями, соответствующими реальным принципиальным электрическим схемам.

Предлагаются блоки напряжения, ОМВ, тока, частоты и защиты, реактивного тока, измерения перегрузки.

9 А.А. Юрганов, В.А. Кожевников

Расчет узлов.

В этой программе различные узлы и элементы регулятора моделируются на самом низком уровне - емкостей, резисторов, транзисторов, диодов, усилителей.

Имеется обширная база данных, содержащая все основные элементы и узлы. Можно не просто изучать работу таких узлов, как например синхронный фильтр, но и "сломать" в них любой элемент. В результате появляется возможность поиска неисправностей.

Разное.

В этом пункте предлагается набор вспомогательных утилит для временного хранения текстовой информации (записная книжка) и работы с диском (файл-менеджер).

Размещено на Allbest.ru