МОДЕЛЬ ЭНЕРГОБЛОКА С АСИНХРОННОЙ СВЯЗЬЮ: Основное (Ч.4.2)

Универсальная математическая модель комплекса позволила определить взаимосвязи между параметрами его режима и регулируемыми параметрами энергоблока в обобщенной форме. Эти взаимосвязи позволяют провести сравнительный анализ функциональных возможностей «классического» и «инновационного» блоков, а также «инновационных» блоков с различными вариантами асинхронной связи.

 

>>> Предыдущая часть

>>> Часть 1

 

Напомню зависимости, полученные с помощью разработанной математической модели комплекса:

 

Зависимости параметров режима комплекса от регулируемых параметров энергоблока

(Откройте рисунок в новой вкладке, чтобы увеличить его.)

 

Далее на основании представленных взаимосвязей («а», «б», «в») проведен сравнительный анализ распределения функций управления между регулируемыми параметрами комплекса с синхронным генератором повышенной частоты (СГПЧ) и вставкой постоянного тока (ВПН) и комплекса с типовым турбоблоком. На основании данного выяснены роли регулируемых параметров энергоблока с вентильной асинхронной связи в регулировании режимов комплекса. Так, при обеспечении изменений нагрузки со стабилизацией частоты w1, тока I1 и напряжения U1 СГПЧ (см. схему), а также напряжения на выходе блока Uн регулируемые параметры выполняют следующие функции:

— моментом М обеспечивается стабилизация частоты СГПЧ w1 при изменении его активной мощности Р1;

— током возбуждения СГПЧ If  стабилизируется ток его статора I1;

— параметр δ1 отвечает за изменение активной мощности СГПЧ;

— параметр KU позволяет менять напряжение на выходе ВАС, стабилизируя напряжение на нагрузке Uн при изменениях её реактивной составляющей;

— величина δ2 играет двойственную роль: с одной стороны, вместе с KU обеспечивает заданное значение напряжения Uн, а с другой – отвечает за распределения активной мощности нагрузки между СГПЧ и энергосистемой.

 

Заключения о роли параметров эквивалентного преобразователя частоты (ЭПЧ) δ1, KU и δ2 согласуются с выводами, полученными на основании анализа режимов вставок постоянного напряжения, применяемых в электрических сетях Запада. Например, регулированием фаз входного и/или выходного напряжения ВПН изменяется передаваемая через неё активная мощность, а за счет варьирования коэффициентов модуляции выпрямителя и инвертора регулируются напряжения и реактивные мощности на входе и выходе ВПН.

 

При стабилизированной частоте СГПЧ между энергоблоком с вентильной асинхронной связью (ВАС) на базе ВПН и типовым турбоблоком с синхронным генератором стандартной частоты (ТБСЧ) прослеживается ряд аналогий и, одновременно, отличий:

 

1. Увеличение мощности ТБСЧ достигается  за счет увеличения момента М, в результате чего увеличивается угол δ между векторами ЭДС генератора и энергосистемы, при этом частота генератора остается неизменной, поскольку задается значительно более мощным источником – энергосистемой. Увеличение мощности ГТЭБ со стабилизацией частоты СГПЧ также требует увеличения момента М и также сопровождается увеличением δ2. Однако, в отличие от ТБСЧ, параметр δ2 здесь регулируется непосредственно, не являясь следствием изменения М. Кроме того, частота СГПЧ задается не энергосистемой, а самим ГТЭБ.

 

2. Увеличение реактивной мощности, генерируемой ТБСЧ, достигается за счет увеличения его ЭДС, для чего, в свою очередь, увеличивают ток возбуждения генератора. Как следствие, уменьшается угол δ. Подобным же образом для увеличения реактивной мощности на выходе энергоблока Qвых (см. схему) следует повысить выходное напряжение ВАС U2, а непосредственно – увеличить коэффициент KU, уменьшая при этом угол δ2.

 

Далее на основании зависимостей в общей форме (рис. «а», «б», «в») и математических моделей ЭПЧ для конкретных типов ППЧ (выражения (5) – (7)) установлены взаимосвязи регулируемых параметров блока и параметров режима комплекса со вставками постоянного тока (ВПТ), имеющими на выходе различные преобразователи:

автономный инвертор тока (АИТ);

— зависимый инвертор (ЗИ);

— автономный инвертор напряжения (АИН);

— преобразователь напряжения (ПН).

 

В результате анализа полученных взаимосвязей сделаны выводы/рекомендацию по обеспечению заданных режимов комплекса с различными вариантами выполнения асинхронной связи. Ценность полученных результатов состоит в том, в частности, что они могут служить основой для разработки алгоритмов режимного регулирования инновационного комплекса.

 

>>> Читать дальше (Заключение)

>>> 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.