МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ГЕНЕРАТОРА С НЕССИМЕТРИЕЙ ФАЗНЫХ ОБМОТОК СТАТОРА И НАСЫЩЕНИЕМ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ
Глазырин Глеб Владимирович , Митрофанов Николай Александрович
2018 / Том 22, №11 (142) 2018 [ Информатика, вычислительная техника и управление ]
Рассматриваются переходные процессы синхронной машины при учете насыщения ее магнитной системы. Предложен метод численного моделирования переходных процессов синхронной машины с возможностью учета несимметрии обмотки статора и насыщения магнитной системы. Появление несимметрии возможно при повреждении синхронной машины, в частности, при межвитковых коротких замыканиях в обмотке статора. Непосредственное решение дифференциальных уравнений равновесия ЭДС и падений напряжений в обмотках в фазных координатах совместно с уравнением движения ротора. При этом контур каждой фазной обмотки статора описывается отдельным уравнением, и могут быть учтены отличающиеся параметры фаз. Математическая модель синхронного генератора, работающего на активно-индуктивную нагрузку, реализована в программном пакете MATLAB. В модели учтен один из возможных видов несимметрии - неодинаковое число витков в фазных обмотках, что позволяет моделировать межвитковые короткие замыкания без учета появления дополнительных короткозамкнутых контуров. Выполнен учет влияния демпферных обмоток на переходной процесс, вызванный внезапным коротким замыканием в системе, и произведено сравнение с моделью, где отсутствуют демпферные обмотки. Проведен анализ результатов моделирования при учете насыщения магнитной системы машины. Полученные результаты позволили сделать вывод об адекватности реализованной модели.
Ключевые слова:
синхронная машина, переходной процесс, электроэнергетическая система, дифференциальные уравнения, численный метод
Библиографический список:
- Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. М.: Энергия, 1970. 518 с.
- Моделирование электротехнических устройств в MATLAB. SimPowerSystems и Simulink. М.: ДМК Пресс, 2013. 288 с.
- Сивокобыленко В. Ф. Математическое моделирование синхронной машины с многоконтурным ротором в фазных координатах. Техническая электродинамика. 2015. № 1. С. 51–58.
- Жданов П.С. Вопросы устойчивости электрических систем. М.: Энергия, 1979. 456 с.
- Харитонов С.А. Электромагнитные переходные процессы в системах генерирования электрической энергии для автономных объектов: монография. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2011. 536 с.
- Глазырин Г.В. Моделирование переходных процессов синхронной машины с несимметрией фазных обмоток статора // Вестник МЭИ. 2017. № 5. С. 34–39.
- Горев А.А. Переходные процессы синхронной машины. Л.: Наука, 1985. 502 с.
- Мэтьюз Д.Г., Финк К.Д. Численные методы. Использование MATLAB. 3-е изд. / Пер. с англ. М.: ИД "Вильямс", 2001. 720 с.
- Турчак Л.И. Основы численных методов. М.: Наука, 1987. 318 с.
- Файзиев М.М., Курбанов Н.А., Имомназаров А.Б., Бекишев А.Э. Моделирование пуска асинхронных двигателей в МАTLAB // Вестник науки и образования. 2017. Т. 1. № 3 (27). С. 42–47.
- Субботина В.А., Тюленев М.Е. Simulink – модель для исследования пуска синхронного двигателя при пониженном напряжении // Электротехника, информационные технологии, системы управления. 2014. № 11. С. 102–109.
- Федий К.С., Встовский С.А., Полошков Н.Е. Моделирование переходных процессов в торцевом синхронном генераторе в пакете MATLAB // Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии. 2017. № 10 (5). С. 691–698.
- Demiroren A., Zeynelgil H.L. Modelling and simulation of synchronous machine transient analysis using SIMULINK // International Journal of Electrical Engineering Education. 2002. 39/4. С. 337–346.
- Hafnaoui I., Ayari R., Nicolescu G., Beltrame G. A simulation-based model generator for software performance estimation: SCSC ’16 Proceedings of the Summer Computer Simulation Conference. USA, 2016. doi:10.22360/summersim.2016.scsc.025
Файлы:
