МОДЕЛЬ ЭНЕРГОБЛОКА С АСИНХРОННОЙ СВЯЗЬЮ: Основное (Ч.4.1)

Сформировав математическую модель энергоблока с вентильной асинхронной связью, можно перейти к анализу взаимосвязей параметров режима комплекса, включающего эквивалентный преобразователь частоты (ЭПЧ) или же конкретный вариант вставки постоянного тока/напряжения.

 

>>> Предыдущая часть

>>> Часть 1

 

В четвертой главе для различных вариантов типовых требований к рабочим режимам комплекса (включая автономную работу энергоблока) установлены взаимосвязи между регулируемыми параметрами блока и параметрами режима комплекса, содержащего вентильную асинхронную связь (ВАС) в различных вариантах:

— в обобщенном представлении – в виде эквивалентного преобразователя частоты (ЭПЧ);

в конкретном исполнении полупроводникового преобразователя частоты (ППЧ).

На основании анализа этих взаимосвязей распределены функции управления рабочими режимами комплекса между регулируемыми параметрами блока. Далее, проведен сравнительный анализ функций управления элементами комплекса для двух случаев:

1) «классического» – с типовым синхронным генератором, соединенным с турбиной через механический редуктор;

2) «инновационного» – с синхронным генератором повышенной частоты (СГПЧ) и вставкой постоянного напряжения (ВПН). В результате установлены основные сходные и отличительные функциональные свойства «классического» и «инновационного» комплексов.

 

При определении взаимосвязей регулируемых параметров блока и параметров режима комплекса рассмотрены типовые требования к рабочим режимам комплекса с учетом возможных требований энергосистемы к узлу с собственным источником мощности, обязательными из которых являются:

— стабилизация напряжения на нагрузке на номинальном значении;

— поддержание значений всех параметров режима комплекса в их допустимых диапазонах;

— обеспечение ограничений, накладываемых энергосистемой на переток мощности между ней и местным узлом.

 

Дополнительно могут предъявляться различные требования, связанные с оптимизацией режима газотурбинного энергоблока (ГТЭБ). Их многочисленность обусловливает разнообразие взаимосвязей регулируемых параметров блока и параметров режима комплекса с различными типами ВАС. Рассмотрение всех этих требований в рамках задач, поставленных в данной работе, невозможно. Поэтому приняты основные варианты рабочих режимов комплекса и определены указанные взаимосвязи, при которых обеспечивается выполнение обязательных и некоторых дополнительных требований к режиму комплекса:

 

1) мощность нагрузки меняется, эти изменения компенсируются энергоблоком, мощность системы и напряжение на нагрузке поддерживаются неизменными;

2) изменения нагрузки компенсируются энергосистемой, режим СГПЧ сохраняется;

3) автономная работа ГТЭБ на местную нагрузку.

Для каждого из этих вариантов отдельно рассмотрены изменения активной, реактивной и полной мощности нагрузки.

 

На первом этапе получены взаимосвязи регулируемых параметров блока и параметров режима комплекса при обобщенном представлении ППЧ (в виде ЭПЧ), которые для изменения полной мощности нагрузки приведены на рисунке: «а», «б», «в». (Откройте рисунок в новой вкладке, чтобы увеличить его.)

 

Зависимости параметров режима комплекса от регулируемых параметров энергоблока

 

На основании анализа полученных взаимосвязей («а», «б», «в») сделаны выводы/рекомендации по обеспечению заданных режимов:

 

1. Для того, чтобы блок с СГПЧ принял возросшую нагрузку, необходимо  увеличить момент на валу генератора М, входной δ1 и выходной δ2 фазовые сдвиги ВАС, коэффициент преобразования по напряжению KU, уменьшив при этом ток возбуждения генератора If (рис. «а»).

 

2. Если же необходимо, чтобы нагрузку приняла энергосистема, а параметры режима СГПЧ и напряжение на выходе блока Uн (см. схему) сохранились неизменными, то следует только уменьшить δ2 и увеличить KU (рис. «в»).

 

3. Наконец, для того, чтобы автономно работающий энергоблок принял возросшую нагрузку, сохранив неизменными величины w1, U1, I1 и Uн (см. схему), необходимо увеличить момент М, а также параметры δ1 и KU, снизив при этом ток возбуждения If («д»). Параметр δ2 при автономной работе блока теряет смысл.

 

Для вставки постоянного напряжения параметры ЭПЧ являются взаимно независимыми и не зависят также от регулируемых параметров СГПЧ и параметров схемы замещения комплекса. Поэтому для комплекса с ВПН параметры ЭПЧ могут непосредственно рассматриваться как регулируемые параметры блока, а зависимости, представленные на рис. «а», «б», «в», – как взаимосвязи регулируемых параметров блока и параметров режима комплекса с ВПН.

 

Установив влияние регулируемых параметров энергоблока на параметры режима комплекса при обобщенном представлении асинхронной связи в виде эквивалентного преобразователя частоты, можно, с одной стороны, определить функциональные преимущества «инновационного» блока перед «классическим» и, с другой стороны, выявить функциональные различия между блоками с различными типами ППЧ.

 

>>> Читать продолжение (Часть 4.2)

>>> МОДЕЛЬ ЭНЕРГОБЛОКА С АСИНХРОННОЙ СВЯЗЬЮ: Результаты

>>> МОДЕЛЬ ЭНЕРГОБЛОКА С АСИНХРОННОЙ СВЯЗЬЮ: Актуальность

>>> Список научных публикаций Филяева К.Ю.

 

(С) При использовании материалов данной работы ссылка на автора и источник обязательна.