Стабилизатор электросети: Когда необходим стабилизатор напряжения :: nash-climat.com.ua

Содержание

Последствия перебоев в электросети и как их избежать

Всем знакомая проблема
 

Каждый из нас сталкивался с таким явлением как мигание ламп освещения, а также перебои в работе компьютеров и другой техники. Все эти неприятные явления – следствие резких перепадов напряжения в сети. В России почти все оборудование и бытовые электроприборы работают от сети напряжением 220 В, при этом небольшие скачки напряжения до 10% вполне допустимые. Но случаются более резкие перепады в электросети, это и несет определенную опасность для наших приборов.


Технику, вышедшую из строя в результате скачков напряжения, скорее всего, откажутся чинить по гарантийному талону, придется чинить её за свой счет, а это дополнительные расходы. Во всяком случае, даже если оборудование не выйдет из строя, то, можно с уверенностью сказать, что срок его службы значительно сократится. Но наиболее серьезным и опасным последствием перепадов напряжения в электросети может стать короткое замыкание, что может вызвать возгорание.


 
Простое решение


Во избежание вышеперечисленных неприятностей необходимо использовать стабилизатор напряжения. Данное устройство, специально предназначено для поддержания стабильного напряжения в электросети и нивелирования его скачков, при возникновении. При наличии в доме стабилизатора напряжения вся бытовая техника и оборудование подключаются к нему и находятся под надежной защитой.


Работу стабилизатора можно описать достаточно просто – он анализирует полученное напряжение и переключает витки трансформатора так, чтобы напряжение на выходе соответствовало заданной величине. Поэтому, при установленном стабилизаторе, даже во время отклонения напряжения в сети, домашние электроприборы получают уровень напряжения равный 220 В. Стабилизатор напряжения надежно защищает любую, даже самую капризную технику от резких и внезапных скачков в электросети, вызванных, например, аварией или некачественными трансформаторами. Как видите, защитить себя от проблем, возникающих из-за перепадов напряжения в сети не сложно — для этого необходимо
купить стабилизатор напряжения для дома или дачи
, подходящий именно вам.
Несмотря на то, что электроприборы, изготавливаемые для российского рынка, рассчитаны на российскую электросеть и, обычно, работают при напряжении от 198 до 242 В и частоте от 49.5 до 51 Гц, этого запаса может не хватить в связи с часто возникающими проблемами. Наиболее частые из них – понижение или повышение напряжения в сети. Причем для разных городов и даже районов, чаще всего, характерен определенный уровень напряжения, но на его фоне происходят циклические скачки напряжения, связанные, в первую очередь, с изменением нагрузки в электросети. 

Особенно часто перебои напряжения случаются в межсезонье, осенью и весной, в связи с окончанием или еще не наставшим отопительным сезоном. Мы все действуем стандартно: как только отопление отключили или еще не включили, а на улице все еще холодно – включаем обогреватели, тем самым перегружая сеть, что может привести к срабатыванию автоматического предохранителя. 


Но даже в спокойный период пользования электросетью постоянно возникает особенный случай перегрузки — временная. Она зависит от пусковых токов, которые рождаются при запуске почти любого прибора. Пусковой ток является причиной повышения потребления электрооборудованием номинального тока, иногда в 5 — 10 раз. В зависимости от величины пускового тока, перегрузка может быть локальной или нет. Поэтому даже при отсутствии ярко выраженных проблем с напряжением в электросети лучше купить стабилизатор напряжения для дома или дачи.

Плюсы от использования стабилизаторов напряжения:

  • Полный контроль над напряжением в сети, поддержка допустимых пределов. Стабилизатор является посредником между сетью и приборами, поэтому принимает все скачки напряжения на себя, тем самым сохраняя технику.
  • При значительных скачках входного напряжения стабилизатор переходит в режим ожидания и вновь начинает работать при нормализации напряжения, при этом ваша техника останется невредимой.
  • Вы можете купить качественные стабилизаторы для дома или дачи сравнительно недорого. Например, на сайте http://volter-moscow.ru/, где при покупке стабилизатора, доставка и установка бесплатные.

Стабилизатор напряжения Энергия Hybrid 100000/3 II

Характеристики стабилизатора напряжения Энергия Hybrid 100000/3 II

Мощность стабилизатора
100 кВA (70…100 кВт)
Количество фаз
3
Максимальный ток (фазный)
150 А
Допускаемая кратковременная перегрузка
150% (230А)
Тип стабилизации
Гибридный (комбинированный)
Скорость регулировки (не менее), В/сек
20
Напряжение входа (линейное), В
140 — 476
Напряжение входа (фазное), В
80 — 275
Напряжение выхода, В
380 ± 3% / 220 ± 3%
Охлаждение
Воздушное конвекционное/принудительное
Подключение
Клеммная винтовая колодка
КПД, %
>98
Ток холостого хода
0.4А (95 Вт)
Класс защиты по ГОСТ 14254-96
IP 20
Относительная влажность, %
<95
Рабочий диапазон температуры, °С
-20…+40
Уровень шума в момент регулирования, дБ
<35
Размеры (ВхШхГ), мм
1300×490×835
Масса, кг
354
Производство
Россия, ЭТК Энергия
Назначенный срок службы
10 лет
Гарантия
1 год

Описание стабилизатора напряжения Энергия Hybrid 100000/3 II

Мощный стабилизатор напряжения Энергия Hybrid 100000/3 предназначен для работы промышленных трехфазных электросетях. Стабилизатор автоматически поддерживает постоянный уровень напряжения, защищая от скачков, просадок и перекоса фаз, и позволяет избавиться от проблем, вызванных некачественным электроснабжением.

Стабилизатор является двухрежимным и в зависимости от выбранного режима работы может стабилизировать либо линейное напряжение 380В, либо фазное 220В на каждой фазе независмо. Функция выбора режима стабилизации выгодно отличает этот стабилизатор от стабилизаторов других марок.

Энергия Hybrid 100000/3 относится к классу гибридных (комбинированных) стабилизаторов и сочетает в себе плавность регулировки электромеханических стабилизаторов и возможность работы на крайне низких напряжениях (до 80В фазного напряжения) электронных. Фактически, в одном корпусе собраны два стабилизатора: электромеханический и электронный, позволяя сочетать лучшие черты обоих типов. Стабилизатор отличается высокой точностью (погрешность всего 3%) и режимом плавной регулировки, обеспечивающий максимально комфортный режим питания для чувствительной техники. Он не искажает синусоидальную форму напряжения и не создает помех при работе, поэтому может использоваться в таких ответственных областях как питание медицинского оборудования, аудио и видео-аппаратуры и других устройств, чувствительных к резким перепадам напряжения и сетевым помехам.

Применение стабилизаторов Энергия Hybrid, спроектированных и изготовленных отечественным производителем по современным технологиям, особенно эффективно в условиях нестабильного напряжения в электросети. Высокое качество стабилизаторов, повышенный рабочий ресурс и неприхотливость в обслуживании выгодно отличает стабилизаторы данной марки от аналогичного оборудования данного класса.

В нашем магазине действует скидка 3%* при единовременном заказе трёх и более товаров.

*Для получения скидки необходимо оформить заказ по телефону 8 (800) 333-23-44

Мы будем рады сотрудничеству и готовы предложить Вам лучшую цену.

Стабилизаторы напряжения для защиты бытовых приборов от грозы

Повышенная грозовая активность в летний сезон вынуждает принимать меры защиты от разрушающего воздействия сильнейших разрядов молнии. Защититься от мощных разрядов природного электричества можно с помощью современных электронных средств, таких как стабилизаторы напряжения и разрядники.

Существуют варианты защиты от грозы самого различного оборудования, традиционно используемого в быту (включая сетевые маршрутизаторы и другие элементы коммуникаций).

Молниезащита электросетей

Прямое попадание молнии в дом чревато не только угрозой причинения прямого ущерба строению, но и приводит к образованию сильных электромагнитных полей и наведенных токов. Эти физические эффекты являются причиной значительных по величине всплесков напряжения, способных повредить любое оборудование, которое во время грозы подключено к бытовой электросети.

Особенно часто страдают от грозы роутеры, сетевые коммутаторы (свитчи) и компьютеры. При непосредственном воздействии разрядов на электропроводку могут расплавиться провода, возникает короткое замыкание, часто приводящее к пожару.

В целях предупреждения возможных последствий грозы принято использовать специальные технические средства. Они ограничивают напряжение и обеспечивают снижение эффекта электромагнитных наводок. К числу таких средств защиты от грозы относятся:

  • специальные разрядники;
  • стабилизаторы действующего в сети напряжения;
  • ограничители перенапряжений ОВР и другие подобные им устройства.

Обратите внимание, что функции импульсного разрядника и ограничителя совмещены в целом ряде современных электроприборов, так что их деление на отдельные виды чисто условно.

Типы стабилизаторов

Стабилизаторы, как правило, применяются для защиты сетей от резких скачков питающего напряжения, вызванных перебоями в электроснабжении или же плохим его качеством. Однако в определённых ситуациях эти приборы способны обеспечить защиту электросетей и от молнии, которая ударяет во время грозы.

Различают три типа стабилизаторов напряжения:

  • простейшие регуляторы типа «ЛАТР»;
  • системы релейного типа;
  • симисторные стабилизаторы.

Для защиты электрических сетей от грозы применяются лишь быстродействующие образцы второго и третьего типа стабилизаторов, обеспечивающие требуемую скорость реакции на грозовой разряд.

Дополнительная информация. Для защиты от природного электричества оптимально подходят промышленные стабилизаторы с грозозащитой, оборудованные специальным разрядным блоком.

При этом наиболее предпочтительны приборы на симисторах, работающие по принципу ключевой коммутации силовых цепей. Единственным недостатком таких стабилизаторов является высокая стоимость.

Разрядники (ограничители перенапряжений)

Применение ограничителей в качестве элемента защиты электрооборудования в настоящее время получило широкое распространение, что объясняется их относительно невысокой ценой и эффективностью действия. Известно три модификации этих устройств, каждой из которых присвоен свой класс, аналогичный характеристикам сетевых автоматических выключателей (классы В, С и D соответственно).

Приборы первого класса сохраняют работоспособность силовых цепей путём отвода опасных наводок на землю. Устройство выполняется в виде модульной конструкции с герметично встроенным разрядником, реагирующим на сверхтоки.

Такой блок устанавливается в распределительном щите в кабель ввода (до электросчётчика) и обеспечивает защиту от переноса опасных наводок на защитный проводник PEN. Приборы этого класса устанавливаются на промышленных объектах, в государственных учреждениях и заведениях, а также в строениях, входящих в состав крупных жилых комплексов.

Разрядники второго типа (класс С) по своему функционалу полностью аналогичны рассмотренным выше, с тем лишь отличием, что они могут срабатывать и от обычных переключений, сопровождающихся всплесками тока в электросети.

И, наконец, приборы класса D предназначаются для защиты от грозы отдельных потребителей, подключённых к данной электрической сети. Они устанавливаются непосредственно в силовых розетках пользователя, защищая электропроводку от импульсных перенапряжений.

С помощью таких встроенных устройств удаётся защитить от грозы компьютер, а также обеспечить бесперебойную работу имеющегося в квартире роутера.

Устройства для защиты телекоммуникаций

Несмотря на то, что коаксиальные кабельные сети отличаются высокой устойчивостью к воздействию внешних силовых полей – в определённых условиях (чаще всего – во время грозы) они достаточно уязвимы. Аналогично дело обстоит и с так называемыми «витыми парами», также нуждающимися в защите от сильных электромагнитных наводок и перенапряжений.

Для устранения всех перечисленных угроз промышленностью разработаны устройства под названием «ГЗ-RS485-Т», защищающих двухпроводную витую пару, как от наводок, так и от вторичной электростатики. Эффективность действия оборудования этого класса обеспечивается шунтированием помех на шину заземления или автоматическим отключением канала.

Необходимо также коснуться вопроса защищённости линий спутниковой связи. При организации работы таких каналов с профессиональным названием «сателлит» (SATELLITE LINE) защита от перенапряжения также обеспечивается с помощью специального оборудования.

Проектирование стабилизатора энергосистемы и его влияние на энергосистему – IJERT

Проектирование стабилизатора энергосистемы и его влияние на энергосистему

Вивек Ретинакаран. Б,

Департамент EEE, Институт технологии и науки Парисутхам, Танджавур, Индия.

Варадараджан. М,

Департамент EEE, Институт технологии и науки Парисутхам, Танджавур, Индия.

Abstract Нестабильность малых сигналов является одной из основных проблем в работе энергосистемы, вызванной недостаточным естественным демпфированием в системе.Высокие значения реактивного сопротивления внешней системы и высокая мощность генератора с высокочувствительным возбудителем могут привести к отрицательному демпфированию, даже если синхронизирующий момент увеличивается, что приводит к нестабильности системы. Самый экономичный способ противодействия этой нестабильности — использование вспомогательных регуляторов, называемых стабилизаторами энергосистемы. Он действует через систему возбуждения и повышает динамическую стабильность, создавая дополнительный демпфирующий электрический момент. В настоящей работе для изучения локальной моды колебаний мощности анализ собственных значений и анализ во временной области были выполнены на тестовой системе.Для подавления колебаний мощности были определены параметры стабилизатора энергосистемы с использованием традиционной конструкции, и результаты моделирования показывают ее эффективность.

Keyterms-Single Machine Infinite Bus, Стабилизатор энергосистемы, Стабильность слабого сигнала, Затухание колебаний, Собственные значения.

ВВЕДЕНИЕ

Стабильность энергосистемы — это способность электроэнергетической системы при заданных условиях эксплуатации восстанавливать свое состояние рабочего равновесия после воздействия физического возмущения с ограниченными системными переменными, так что вся система остается неповрежденной, а обслуживание сохраняется. непрерывный.Стабильность угла ротора — это способность синхронного генератора в объединенной энергосистеме оставаться в синхронизме после воздействия возмущений. Это зависит от способности машины поддерживать равновесие между электромагнитным моментом и механическим моментом каждой синхронной машины в системе. Нестабильность

такого рода возникает в виде качания ротора генератора, что приводит к потере синхронизма.

Уравнения (1)-(3) вместе с другими состояниями системы, такими как возбудитель, могут быть решены для определения устойчивости системы..

III АНАЛИЗ МАЛОГО СИГНАЛА SMIB

На рис. 1 показана однолинейная схема системы с одним станком. Для простоты предполагается, что синхронная машина представлена ​​классической моделью. Далее предполагается, что демпферными обмотками как по осям d и q, так и сопротивлением якоря пренебрегают. Линеаризованная модель бесконечной шинной системы с одной машиной представлена ​​​​на рис. 2

.

Рис.1. Однолинейная схема SMIB

Рис.2. СМИБ с классической моделью синхронного генератора

Модель пространства состояний может быть разработана из уравнений (1),

(2) и (3) с помощью преобразований Лапласа,

= Б С

(4)

II ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Целью настоящей работы является разработка стабилизатора энергосистемы для повышения устойчивости системы за счет гашения локальных колебаний.Для системы питания с бесконечной шиной для одной машины линеаризованные уравнения равны

.

д

dt = В См (1)

м

м м

м м

С = 1 ( С ) (5) 2

= 1 + 2 Э (6)

Уравнения (4) и (5) можно записать в матричной форме как

= +

2Hd(Sm) = S

+

(2)

м

Д К1

См

дт м

= 2Н 2Н (7)

где,

Te = E iq xq (3)

Б 0

Здесь можно заметить, что элементы матрицы состояний A

д

зависят от D, H и начальных условий эксплуатации.

Характеристическое уравнение определяется как,

0,04

КД=0

КД=1

Hs2 + Ds + 1 В

(8)

0,03 КД=-5

КД=10

Отклонение скорости ротора

Отклонение скорости ротора

0,02

Для устойчивости оба коэффициента демпфирования (D) и K1

должно быть

0,01

положительный. Если D пренебрежимо мал, то корни характеристических уравнений равны

.

0

-0.01

,

= ± (1 В) = ±j

(9)

-0,02

-0,03

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

1 2 2H п

Стабильность системы для различных случаев была проанализирована с помощью анализа собственных значений и анализа во временной области. Собственные значения имеют сопряженные пары. Если они имеют нулевые действительные части, система здесь предельно устойчива с незатухающими колебаниями. Если они содержат отрицательные действительные части, колебания будут затухать, и система станет устойчивой, а если они содержат положительные действительные части, то колебания возрастут.Для приведенной выше матрицы состояний выполнен анализ собственных значений, и результаты сведены в Таблицу I и Таблицу I. Результаты показывают характеристики системы на основе коэффициента демпфирования D для различных условий нагрузки. Анализ собственных значений подтверждается с помощью анализа во временной области.

Время

Рис.3. Угловое отклонение ротора классическая модель с высокой нагрузкой (Pg=1pu)

Из рис.3 видно, что система становится неустойчивой при отрицательном коэффициенте демпфирования.Затухание колебаний мощности увеличивается с увеличением коэффициента затухания D.

  1. АНАЛИЗ МАЛОГО СИГНАЛА SMIB С ПОЛЕВОЙ ЦЕПЬЮ

    Для изучения влияния потокосцепления обмотки возбуждения на устойчивость системы рассматривается модель затухания потока генератора. На рис. 4 представлена ​​линеаризованная модель системы БМИБ с изменением потока поля.

    Рис.4. Блок-схема СМИБ с эффектом магнитного поля

    ТАБЛИЦА I

    ВЛИЯНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ДЕМПФИРОВАНИЯ ДЛЯ КЛАССИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ (НИЗКАЯ НАГРУЗКА)

    Д

    0

    1

    10

    -5

    Собственные значения

    ± 9.2128i

    -.05±9,2181i

    -.5 ±9,2047i

    0,25 ± 9,2148i

    Коэффициент демпфирования

    0

    0,2698

    0,7335

    -0,3668

    Частота (рад/сек)

    9,22

    9,22

    9.22

    9,22

    ТАБЛИЦА II

    ВЛИЯНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ДЕМПФИРОВАНИЯ ДЛЯ КЛАССИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ (ВЫСОКАЯ НАГРУЗКА)

    Д

    0

    1

    10

    -5

    Собственные значения

    ± 7,4772i

    -.05±7,4771i

    -.5 ± 7,4605i

    . 25 ± 7,4731i

    Коэффициент демпфирования

    0

    .3331

    .9053

    -.4520

    Частота (рад/сек)

    7,48

    7,48

    7,48

    7,48

    Динамика обмотки возбуждения может быть выражена как

    0

    Е

    Е

    = Е + xq (10)

    0.025

    0,02

    Классический режим

    Затухание потока

    Отклонение угла ротора [о.е.]

    Отклонение угла ротора [о.е.]

    Используя преобразование Лапласа уравнения (10)

    1 + 0 3 Е = 3 3 4 (11)

    0,015

    0,01

    Е

    0,005

    =

    4

    0

    3

    0

    (12)

    0

    0

    0 0,5 1 1.5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

    Время [сек]

    Динамическое поведение системы SMIB в компактной форме можно представить как

    Рис.5. Сравнение отклонения ротора между классической моделью и моделью затухания потока при высокой нагрузке (Pg=1pu)

  2. АНАЛИЗ МАЛОГО СИГНАЛА СМИБ С СИСТЕМОЙ ВОЗБУЖДЕНИЯ

    21 2 2 2

    = 0 0

    0 4 1

    (13)

    Основной задачей системы возбуждения является управление током возбуждения синхронной машины.СМИП с управлением возбуждением показан на рис. 6. Ток возбуждения регулируется таким образом, чтобы регулировать напряжение на клеммах.

    0

    0

    0

    3

    Обычно используемые функции: ограничитель тока возбуждения, ограничитель максимального возбуждения, ограничитель напряжения на клеммах, вольт-

    Выполняется анализ собственных значений и анализ во временной области

    с использованием выражения (13) для различных условий эксплуатации.

    Полученные собственные значения сведены в Таблицу III и Таблицу IV.Результаты, полученные для различных коэффициентов демпфирования, показывают, что отрицательная действительная часть собственных значений указывает на устойчивое состояние системы. Система частично демпфирована из-за влияния изменения магнитного поля как при низких, так и при высоких нагрузках. Рис.

    герцовый регулятор и защита, и ограничитель при возбуждении. Обычно это отдельные схемы, и их выходные сигналы могут подаваться на систему возбуждения в различных местах в качестве суммирующего входа или стробируемого входа.Рассмотрен статический возбудитель IEEE TYPE ST1. Возмущение напряжения на клеммах Vt можно выразить как

    5 показывает, что локальные колебания затухают с помощью модели затухания потока. Влияние изменения потока поля снижает синхронизирующий момент и увеличивает демпфирующую составляющую момента на частоте колебаний ротора.

    В =

    +

    (14)

    ТАБЛИЦА III

    ВЛИЯНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ ДЛЯ МОДЕЛИ ЗАТУХАНИЯ ПОТОКА (НИЗКАЯ НАГРУЗКА)

    Д

    0

    1

    10

    Собственные значения

    -.226

    -0,1185 ± 5,9314i

    -.2258

    -.1686 ±5,9322i

    -.2244

    -.6193 ± 5,9204

    Коэффициент демпфирования

    1

    .2707

    1

    .3844

    1

    .3826

    Частота (рад/сек)

    .8314

    5,93

    .8314

    5,93

    .824

    5,95

    ТАБЛИЦА IV

    ВЛИЯНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ДЕМПФИРОВАНИЯ ДЛЯ МОДЕЛИ ЗАТУХАНИЯ ПОТОКА (ВЫСОКАЯ НАГРУЗКА)

    Д

    0

    1

    10

    Собственные значения

    -.1225

    -.1703±6,45i

    -.1224

    -.2203±6,4529i

    -.1215

    -.6708±6,4456i

    Коэффициент демпфирования

    1

    .3573

    1

    .4615

    1

    .3826

    Частота (рад/сек)

    .4488

    6,45

    .4488

    6,46

    .4451

    6,48

    состояние с управлением возбудителем система стабильна и становится нестабильной при высокой нагрузке системы. Положительные действительные значения собственных значений отражают неустойчивое состояние системы из-за большой нагрузки.

    Рис. 6 Блок-схема СМИБ с управлением возбудителем

    0.025

    0,02

    Отклонение угла ротора

    Отклонение угла ротора

    0,015

    0,01

    Классическая модель

    Возбудитель затухания потока

    Путем линеаризации выражения (14),

    0,005

    0

    0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

    В = + (15)

    Время

    5

    5

    Рис.7. Сравнение отклонения угла ротора для классической модели с моделью затухания потока и с низкой нагрузкой возбудителя

    Уравнение системы может быть получено как

    (стр=.5пу)

    = + (В

    К

    (16)

    0,1

    5

    6 Классическая модель

    =

    1

    1

    2 0

    0,08

    Отклонение угла ротора

    Отклонение угла ротора

    0,06

    0,04

    0,02

    0

    -0,02

    Возбудитель затухания потока

    2

    2

    0

    2

    0 0

    -0.04

    0 4

    0

    1 3

    0

    (17)

    -0,06

    0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

    Время

    0

    0

    0 5

    6

    1

    1

    Рис.8. Сравнение отклонения угла ротора для Classical

    Запрос на систему

    с бывшим

    табулируется в

    Модель

    в сравнении с моделью Flux Decay в сравнении с возбудителем с высокой нагрузкой

    ЕСУ

    тем

    номер

    (Pg=1 о.е.)

    Таблица V и Таблица V.Они делают вывод, что при низкой нагрузке

    ТАБЛИЦА V

    ВЛИЯНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ДЕМПФИРОВАНИЯ С УПРАВЛЕНИЕМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ (НИЗКАЯ НАГРУЗКА)

    Д

    0

    10

    Собственные значения

    -2,41±3,39i

    -1,1919 ±5,98i

    -2,41 ± 3,39i

    -1.38±5,990i

    Коэффициент демпфирования

    2,13

    0,7308

    2,13

    .8458

    Частота (рад/сек)

    4,16

    5,99

    4,16

    6,0

    ТАБЛИЦА VI

    ВЛИЯНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ДЕМПФИРОВАНИЯ С УПРАВЛЕНИЕМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ (ВЫСОКАЯ НАГРУЗКА)

    Д

    0

    10

    Собственные значения

    -2.88 ± 3,77i

    .5518 ±6,18i

    -2,88 ±3,78i

    1,3412 ± 6,18i

    Коэффициент демпфирования

    2.2330

    -.3275

    2.2294

    -0,2165

    Частота (рад/сек)

    4,75

    6.18

    4,75

    6,18

    На рис. 7 показано, что система стабильна при небольшой нагрузке, а на рис. 8 показано, что система становится нестабильной

    в условиях тяжелой нагрузки. Система становится неустойчивой из-за отрицательного демпфирования, создаваемого возбудителем в условиях высокой нагрузки.

  3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАБИЛИЗАТОРА СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ

    Экономичное и удовлетворительное решение проблемы колебательной неустойчивости состоит в том, чтобы обеспечить демпфирование для

    =

    (19)

    генератор колебаний ротора.Это удобно сделать, установив стабилизаторы энергосистемы (PSS), как показано на рис. 10, которые являются дополнительными регуляторами в системах возбуждения. Сигнал Vs in является выходным сигналом PSS, который имеет входной сигнал, полученный из скорости ротора, частоты, электрической мощности или комбинации этих переменных. Стабилизатор энергосистемы подает стабилизирующие сигналы на регулятор напряжения для гашения колебаний в энергосистеме. Он состоит из контура промывки, динамического компенсатора, торсионного фильтра и ограничителя.Основной целью обеспечения PSS является увеличение передачи мощности в сети, которая в противном случае была бы ограничена колебательной неустойчивостью. PSS также должен функционировать должным образом, когда система подвергается большим возмущениям. Схема промывки предназначена для устранения стационарного смещения на выходе PSS, которое изменяет напряжение на клеммах генератора. Ожидается, что PSS будет реагировать только на переходные изменения входного сигнала (например, скорость вращения ротора), а не на смещения постоянного тока в сигнале.Схема промывки действует по существу как фильтр верхних частот и должна пропускать все интересующие частоты.

    Нули D(s) должны лежать в левой полуплоскости. Они могут быть сложными или реальными. Некоторые из нулей N(s) могут лежать в правой полуплоскости, что делает его неминимальной фазой. В целях проектирования передаточная функция PSS приближена к T(s), передаточной функции динамического компенсатора. Влиянием контура промывки и торсионного фильтра можно пренебречь при проектировании, но их необходимо учитывать при оценке характеристик СЭС в различных условиях эксплуатации.Есть два критерия дизайна. Постоянные времени от T1 до T4 в (18) должны быть выбраны из требований фазовой компенсации для достижения демпфирующего момента. Коэффициент усиления PSS должен выбираться таким образом, чтобы обеспечить адекватное демпфирование всех критических режимов в различных условиях эксплуатации.

    где,

    = (1 + 1 1 + 3)

    /( 1 + 2 1 + 4 (18)

    Ks — усиление PSS и постоянные времени, T1 — T4

    Рис. 8 Блок-схема SMIB с PSS

    Рис. 8 Блок-схема SMIB с PSS

    Рис.10. Блок-схема системы с PSS

    \

    \

    выбраны для обеспечения опережения по фазе входного сигнала в интересующем диапазоне частот (от 0,1 до 3,0 Гц). Со статическими возбудителями может быть достаточно только одной ступени опережения-запаздывания.

    Рис.9. Блок-схема PSS

    Как правило, динамический компенсатор можно выбрать со следующей передаточной функцией

    Анализ собственных значений и анализ во временной области выполняются для тестовой системы с условиями низкой и высокой нагрузки.Результаты анализа собственных значений для системы со стабилизатором энергосистемы для условий высокой нагрузки и низкой нагрузки приведены в таблице VII и таблице VIII. Из Таблицы VII следует, что стабильность системы улучшается со стабилизатором энергосистемы, а в Таблице VIII система была неустойчивой без СЭС, в условиях высокой нагрузки из-за эффективности СЭС система становится устойчивой, представленной отрицательной действительной частью собственных значений. .

    ТАБЛИЦА VII

    АНАЛИЗ СОБСТВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ С PSS И БЕЗ PSS В УСЛОВИЯХ НИЗКОЙ НАГРУЗКИ

    С ПСС

    Без ПСС

    Собственные значения

    -7.00±15,66i

    -2,174±4,89i

    -.5326

    -39.13

    -2,41±3,39i

    -.1919±5,98i

    ТАБЛИЦА VIII

    АНАЛИЗ СОБСТВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ С PSS И БЕЗ PSS В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОЙ НАГРУЗКИ

    С ПСС

    Без ПСС

    Собственные значения

    -5.39±13,67i

    -3,44±6,56i

    -.5294

    -39,82

    -2,88±3,77i

    .5518 ±6,18i

    0,025

    Отклонение угла ротора [pu]

    Отклонение угла ротора [pu]

    0,02

    0,015

    0,01

    0,005

    0

    0 0.5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

    Время [сек]

  4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    В этой статье представлено всестороннее исследование низкочастотных колебаний в бесконечной системе с одной машиной. Анализ малых сигналов проводится на простой системе для нахождения формы колебаний. Результаты моделирования показывают, что электромеханический режим с низким коэффициентом демпфирования и введение возбудителя отодвигают критическую моду к мнимой оси, добавляя на нее отрицательное демпфирование.Добавление PSS к машине с возбудителем снижает критическое собственное значение за счет добавления большего демпфирования. Анализ во временной области также проводится для проверки анализа слабых сигналов и показывает эффективность PSS в отношении стабильности системы.

    Рис.11. Влияние PSS на условия низкой нагрузки

    0,1

    0,08

    Отклонение угла ротора [о.е.]

    Отклонение угла ротора [о.е.]

    0,06

    0,04

    0,02

    0

    -0.02

    -0,04

    -0,06

    ССЫЛКА

    1. К. Р. Падияр, Динамическая стабильность и управление энергосистемой, BS Publications, 2008.

    2. R. Ramanujam Power System Dynamics Analysis and Simulation, PHI Publications, 2009.

    3. Э.В. Ларсен. Д.А. Суонн, Применение стабилизаторов энергосистемы, Часть I: Общие понятия. IEEE транс. Энергетический аппар. Сысы. ПАС-100(1981) 3017 3024.

[4] Ф.П. Демелло, К. Конкордия, Концепции устойчивости синхронных машин под влиянием управления возбуждением, IEEE Trans. Энергетический аппар. Сист. ПАС-88(1969) 316-329. [5] К. Бхаттачарья, Дж. Нанда, М.Л. Котари, Оптимизация и анализ производительности традиционных стабилизаторов энергосистем, Int. Дж. Электр. Энергетическая система питания. 19(7)(1997) 449-458.

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

Время [сек]

Рис.12. Влияние PSS на условия высокой нагрузки

Генератор:

ПРИЛОЖЕНИЕ

0.1

КЛАССИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ

0,08 МОДЕЛЬ ЗАПАДА ПОТОКА

С ВОЗБУЖДЕНИЕМ

ПСС

Отклонение угла ротора

Отклонение угла ротора

0,06

0,04

0,02

0

-0,02

-0,04

Td0 = 6,0 с; Xd = 1,6 о.е.; Xq = 1,55 о.е.; Xd = 0,32 о.е.; Н = 5; Д = 0;

Трансмиссия:

Xe = 0,4 о.е. Система возбуждения:

КЭ = 200; ТЕ = 0,05 с

Рабочее состояние:

(а)Pg = .5пу; Vt = 1,0 о.е.; Еб = 1,0 о.е.; fB = 60 Гц

(б) Pg = 1 п.е.; Vt = 1,0 о.е.; Еб = 1,0 о.е.; fB = 60 Гц Параметры PSS:

Tw = 2 с; Т1 = 0,078 с; Т2 = 0,026 с; КС = 10

-0,06

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

Время

Рис.13. Влияние PSS на стабилизацию

На рис.11 система остается в устойчивом состоянии и за счет воздействия ФПС система приходит в устойчивое состояние намного раньше, чем система с управлением возбуждением. Инжир.12 показано, что система нестабильна в условиях большой нагрузки без PSS, и система становится стабильной, когда в систему добавляется PSS. Это достигается за счет подачи дополнительных сигналов возмущения на пути обратной связи к системе возбуждения генератора переменного тока. На рис. 13 показано влияние стабилизатора энергосистемы на устойчивость системы при гашении колебаний. Таким образом, стабилизатор энергосистемы улучшает стабильность энергосистемы слабого сигнала за счет гашения низкочастотных колебаний в энергосистеме.

Интеграция автоматического регулятора напряжения и стабилизатора энергосистемы: стабильность слабого сигнала в ветровых электростанциях на основе DFIG

Сценарии испытаний

В этом исследовании были рассмотрены пять различных сценариев.

  1. 1)

    Случай 1 : все генераторы энергосистемы эквивалентны парогенераторам без каких-либо устройств управления.

  2. 2)

    Вариант 2 : в SG интегрированы различные комбинации типов AVR и PSS.Выбрана комбинация, дающая наилучшие результаты с точки зрения демпфирования угловых колебаний ротора.

  3. 3)

    Случай 3 : одна из ПГ заменяется на DFIG той же мощности, а остальные ПГ работают без контроллеров.

  4. 4)

    Случай 4 : один из SG заменен на DFIG, а остальные SG оснащены выбранной комбинацией AVR и PSS.

  5. 5)

    Случай 5 : два SG заменены двумя DFIG на шине 34 и шине 39.

Случай 1

Анализ устойчивости рассматриваемой системы при слабом сигнале выполняется по первому сценарию и извлекаются собственные значения. Среди этих значений 37 имеют отрицательную действительную часть, два равны нулю (обозначены зеленым кружком) и одно имеет положительную действительную часть (обозначено красной звездочкой), как показано на рис.7. Эти результаты показывают, что система неустойчива, поскольку существует собственное значение с положительной действительной частью, которое вносит свой вклад в отрицательный коэффициент демпфирования. Режимы колебаний системы, частота колебаний, коэффициент демпфирования и другие связанные состояния приведены в таблице A1 Приложения A. По частоте колебаний динамические режимы классифицируются следующим образом:

  1. 1)

    Режимы с 1 по 8 соответствуют локальному режиму с частотным диапазоном 0.95934–1,49 Гц.

  2. 2)

    Режим 9 соответствует межзоновому режиму с частотой, равной 0,63033 Гц.

  3. 3)

    Режим 10 соответствует собственному значению с положительной действительной частью. Следовательно, эта мода линейно неустойчива.

Рис. 7

График собственных значений для случая 1

Вариант 2

Величина напряжения энергосистемы регулируется за счет добавления системы управления возбуждением (АРН), обеспечивающей хорошую реакцию на напряжение на клеммах СГ. Следовательно, демпфирующий момент генератора будет уменьшаться на частотах колебаний сетки. Эту проблему можно решить, вставив в систему возбуждения контур ПСС.Поэтому все ПГ энергосистемы должны быть оборудованы АРН и СЭС. Характеристики трех различных комбинаций AVR и PSS были исследованы и сравнены на основе максимального отклонения угла ротора и периода колебаний. Трехфазное короткое замыкание возникает на шине 2 в момент \(t=2\) с и длится 0,2 с. Переходная характеристика угла ротора ПГ для различных типов АРН и СЭС представлена ​​на рис. 8.

Рис. 8

Переходная характеристика угла ротора ПГ трехфазное КЗ при различных сочетаниях АРН и АРН типов

На этом рисунке видно, что колебания быстро затухают от случая АРН 1 и 3 типа к случаю АРН 2 типа для разных моделей СЭС.Сравнивая рис. 8а, б и д, делаем вывод, что тип 3 АРН показывает наименьшее значение отклонения угла ротора для всех моделей СЭС. Сводная информация о максимальной скорости отклонения угла ротора (MRADR) и периоде колебаний для различных моделей AVR и PSS представлена ​​в таблице 1. MRADR определяется как:

$$\begin{aligned} \begin{aligned} MRADR={\frac {|D_{ref}-D_{con}|}{D_{ref}}}\times 100\% \end{выровнено} \end{выровнено}$$

(29)

где \(D_{ref}\) и \(D_{con}\) — максимальное отклонение угла ротора в нормальных условиях и условиях неисправности с контроллерами SG.

Таблица 1 Частота ошибок различных типов АРН и PSS

Таблица 1 показывает, что комбинация АРН типа 3 и PSS типа 1 дает наилучшие результаты демпфирования колебаний в течение самого короткого периода. Следовательно, эта комбинация контроллеров применяется ко всем ПГ энергосистемы для следующих случаев.

График собственных значений для этого случая показан на рис. 9a, а различные характеристики колебательного режима сети сведены в Таблицу A1 Приложения A. Полученные результаты доказывают, что энергосистема становится устойчивой при использовании АРН и СЭС, обеспечивающих наилучшее демпфирование и повышенную частоту колебаний для разных режимов по сравнению с первым случаем.Таким образом, колебательные моды для случая 2 классифицируются следующим образом: \(\textcircled {1}\) моды 1–8 соответствуют локальной моде; Режим \(\textcircled {2}\) 9 соответствует межзоновому режиму.

Как показано на рис. 9, для начальных условий работы энергосистема является кратковременно неустойчивой, когда она подвергается трехфазному короткому замыканию. Однако при интеграции устройств управления переходные колебания угла ротора устраняются. Кроме того, напряжение и активная мощность на шине 2 остаются в допустимых пределах после устранения неисправности для случая 2, тем самым сохраняя устойчивость системы, подкрепляя результаты собственных значений, полученные на рис.9а.

Рис. 9

Слабосигнальные и переходные характеристики системы шины IEEE 39 при трехфазном коротком замыкании для случаев 1 и 2

Случай 3

SG заменяются по одному на Представлены DFIG и только четыре случая применительно к мощности DFIG. На рисунке 10 показаны графики собственных значений системы для каждого случая. Результаты показывают, что замена SG на DFIG влияет на устойчивость энергосистемы. Этот вывод сделан из положительных действительных частей собственных значений, что способствует отрицательному коэффициенту демпфирования.Колебательные характеристики межзоновых мод представлены в Таблице A2 Приложения A. Из этой таблицы мы делаем вывод, что проникновение энергии ветра оказывает значительное влияние на снижение коэффициента демпфирования, частоты колебаний и изменения модовых характеристик. На рисунке 11 показана переходная реакция энергосистемы на трехфазное короткое замыкание при наличии DFIG. Эти графики доказывают, что негативное влияние высотной ветровой генерации приводит к потере синхронизма во всех случаях.Можно сделать вывод, что переходные характеристики устойчивости СГ ухудшаются по мере увеличения доли выработки электроэнергии.

Рис. 10

Графики собственных значений для случаев 3 и 4

Случай 4

Как было замечено в предыдущем случае, интегрирование энергии ветра в тестовой системе демонстрирует критическое нестабильное состояние из-за низкого демпфирования. Таким образом, добавление в СГ выбранных регуляторов АВР и СЭС обеспечивает лучшее демпфирование и стабилизирует систему при наличии ветрогенератора.На рисунке 10 показаны графики собственных значений, а в таблице A3 Приложения A приведены характеристики колебательного отклика для трех основных режимов; высшая и низшая частоты локальных мод колебаний и межзоновая мода. Эти результаты показывают, что действительные части всех собственных значений отрицательны. Следовательно, система динамически устойчива. Кроме того, коэффициент затухания и частота колебаний увеличиваются при введении АВР и ПСС по сравнению с таковыми в остальных случаях. Более того, переходная характеристика угла ротора, изображенная на рис.11 демонстрирует надежность управления AVR и PSS для демпфирования колебаний системы при наличии высоких уровней ветровой генерации.

Активная выходная мощность ветрогенератора, характеристики напряжения и активной мощности на шине 2 представлены на рис. 12. В предаварийном состоянии напряжение на шине 2 оценивается в 0,99 о.е. Это значение падает до 0,09 о.е. во время неисправности. После повреждения напряжение показывает некоторые колебания, но всегда находится в пределах стабильности для четвертого случая.Однако для третьего случая при отсутствии устройств управления продолжают падать напряжение, активная мощность на шине 2 и выходная мощность ДВИГ, что приводит к нестабильности энергосистемы.

Рис. 11

Переходная характеристика угла ротора \(\delta _{ref}-\delta _2\) для случаев 3 и 4

Рис. короткое замыкание при наличии ВРЗ на 35-й шине для случаев 3 и 4

Случай 5

В этом случае СГ на 34-й и 39-й шинах заменяются двумя ДВИГ той же мощности с общая доля выработки электроэнергии 1508 МВт.На рисунках 13 и 14 показаны графики собственных значений и переходная характеристика системы с шиной IEEE 39 при наличии двух DFIG с контроллерами SG и без них соответственно. Результаты также показали эффективность скоординированного управления АРН и PSS в сохранении устойчивости энергосистемы к слабому сигналу и переходным процессам при высоких уровнях проникновения энергии ветра.

Рис. 13

График собственных значений для случая двух DFIG

Рис. 14

Переходная характеристика системы питания IEEE 39-bus для случаев двух DFIG с и без управления AVR и PSS

Стабилизатор системы скользящего режима для Улучшение стабильности синхронного генератора

Авторов: Дж.Ритоня, Р. Брезовник, М. Петрунь, Б. Полайжер

Резюме:

Многие современные синхронные генераторы в энергосистемах крайне слабо демпфированы. Причинами являются оптимизация затрат на машиностроение и внедрение в энергосистемы дополнительной аппаратуры управления. Колебания синхронных генераторов и связанные с ними проблемы устойчивости энергосистем опасны и могут привести к сбоям в работе и повреждениям.Единственным полезным решением для увеличения демпфирования нежелательных колебаний является внедрение стабилизаторов системы питания. Стабилизаторы энергосистемы вырабатывают дополнительный управляющий сигнал, изменяющий напряжение возбуждения поля синхронного генератора. Современные стабилизаторы энергосистем интегрированы в системы статического возбуждения синхронных генераторов. Имеющиеся коммерческие стабилизаторы энергосистем основаны на линейной теории управления. Из-за нелинейной динамики синхронного генератора стабилизаторы тока не обеспечивают оптимального гашения колебаний синхронного генератора во всем рабочем диапазоне.По этой причине целесообразно использование надежных стабилизаторов системы питания, удобных для всего рабочего диапазона. Существует множество надежных методов, применимых для стабилизаторов энергосистемы. В данной работе исследуется использование скользящего режима управления для повышения устойчивости синхронного генератора. На основе теории скользящего режима был разработан надежный стабилизатор энергосистемы. Основными преимуществами скользящего регулятора являются простота реализации алгоритма управления, устойчивость к изменению параметров и устранение помех.Преимущество предложенного скользящего регулятора перед обычным линейным регулятором проверено на гашение колебаний синхронного генератора во всем рабочем диапазоне. Полученные результаты показывают улучшение демпфирования во всем рабочем диапазоне синхронного генератора и повышение устойчивости энергосистемы. Предлагаемое исследование способствует прогрессу в разработке усовершенствованного стабилизатора, который заменит обычные линейные стабилизаторы и улучшит демпфирование синхронных генераторов.

Ключевые слова: теория управления, стабилизатор системы питания, надежный контроль, управление скользящим режимом, стабильность, синхронный генератор.

Цифровой идентификатор объекта (DOI): doi.org/10.5281/zenodo.2571936

Процессия АПА БибТекс Чикаго EndNote Гарвард JSON МДА РИС XML ISO 690 PDF Загрузок 603

Каталожные номера:


[1] Международное энергетическое агентство, (2014 г.), «Статистика и балансы МЭА», доступно по адресу: http://www.iea.org/statistics/ (по состоянию на 1 июня 2014 г.).
[2] Эдвард, (2014) «Исторический обзор проблем стабильности энергосистемы», доступно по адресу: 1 июня 2014 г.).
[3] Андерсон, П.М. и Фуад, А.А. (1977), Управление и стабильность энергосистемы, Издательство Университета штата Айова, Эймс, Айова.
[4] Демелло, Ф. П. и Конкордия, К. (1969), «Концепции устойчивости синхронных машин под влиянием управления возбуждением», IEEE Tran.Энергетический аппар. сист., вып. 88, нет. 4, стр. 316-29.
[5] Маховски, Дж. и Биалек, Дж. В. и Бамби, Дж. Р. (2008), Динамика энергосистемы, стабильность и управление, John Wiley and Sons, Ltd., Западный Сусек, Соединенное Королевство.
[6] Кундур, П. (1994), Стабильность и управление энергосистемой, McGraw-Hill Inc., Нью-Йорк.
[7] Heffron, W.G. и Phillips, R.A. (1952), «Влияние современного амплидинного регулятора напряжения на недовозбуждение больших турбогенераторов», AIEE Transactions, vol. 71, стр. 692-97.
[8] Стандарт IEEE. (2005), «Рекомендуемая практика IEEE для моделей систем возбуждения для исследований устойчивости энергосистем», IEEE Std 421.5 – 2005, Энергетическое инженерное общество IEEE, Комитет по развитию энергетики и производству электроэнергии, 21 апреля 2006 г.
[9] Уткин В.И. (1993), «Принципы проектирования скользящего режима управления и применение к электроприводам», IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 40, нет. 1, стр. 23-36.
[10] Бартолини Г., Фридман Л., Пизано А. и Усаи Э. (2008 г.), Современная теория управления скользящим режимом, Springer Verlag, Нью-Йорк.
[11] Шабанович, А. (2011): «Системы с переменной структурой со скользящими режимами управления движением — обзор», IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 7, нет. 2, стр. 212-223.

Настройка стабилизатора энергосистемы (Unitrol D) на Северной электростанции в Бенгази: статья журнала Science & Engineering Journal

Предварительный просмотр статьи

Top

1. Введение

Северные электростанции Бенгази (BNPPs) являются крупнейшими электростанциями, работающими в компании General Electricity. Ливии (GECOL).

Системы возбуждения (Кундер, 1994) генераторов БАЭС были выбраны для исследования, поскольку их работа оказывает наибольшее влияние на динамическую устойчивость ГЭКОЛ. Система быстрого статического возбуждения (PID-система) UNITROL D (Klein, Rogers, & Kundur, 1991) производства ABB была установлена ​​в 1995 году.

Энергетическая система постоянно растет с увеличением мощности. Ранее разделенные энергосистемы взаимосвязаны друг с другом. Современные энергосистемы превратились в системы очень больших размеров.С ростом генерирующих мощностей (Klein, Rogers, & Kundur, 1991; Kunder, Paserba, Ajjarapu, Andersson, Bose, & Canizares, 2004) различные участки в энергосистеме добавляются с еще большей инерцией. Как следствие, в крупных взаимосвязанных энергосистемах низкочастотные колебания приобретают все большее значение.

Способность энергосистемы поддерживать стабильность в значительной степени зависит от имеющихся в системе средств управления для гашения электромеханических колебаний (Klein, Rogers, & Kundur, 1991; Kunder, Paserba, Ajjarapu, Andersson, Bose, & Канисарес, 2004).Следовательно, изучение и разработка средств контроля очень важны.

Основной функцией системы возбуждения является обеспечение постоянным током обмотки возбуждения синхронной машины (Кундер, 1994). Защитные функции гарантируют, что пределы возможностей синхронной машины, системы возбуждения и другого оборудования не будут превышены.

Система возбуждения также выполняет контрольные и защитные функции, важные для удовлетворительной работы энергосистемы, путем управления напряжением возбуждения и тем самым током возбуждения.Функции управления включают контроль над потоком напряжения и реактивной мощности (Стандарт IEEE 421.5-2005, 2006 г.), а также повышение стабильности системы.

Возбудитель является основным компонентом контура АРН. Он подает мощность постоянного тока на поле генератора. Он должен иметь достаточную мощность (в диапазоне малых мегаватт для крупных генераторов) и достаточную скорость отклика (время нарастания менее 0,1 секунды). Основная роль АРН заключается в обеспечении постоянства напряжения на клеммах генератора при нормальных малых и медленных изменениях нагрузки.

Стабилизатор энергосистемы (PSS) использует вспомогательный стабилизирующий сигнал для управления системой возбуждения, чтобы улучшить демпфирование колебаний энергосистемы за счет управления возбуждением. Обычно используемыми входными данными являются частота вращения вала, терминальная частота и мощность. Там, где в качестве входных данных используется частота, обычно это терминальная частота, но в некоторых случаях может использоваться частота, находящаяся позади смоделированного реактивного сопротивления машины (эквивалентная частоте вращения вала во многих исследованиях).

Стабилизатор энергосистемы (PSS) используется для улучшения демпфирования колебаний энергосистемы и общей стабильности выработки электроэнергии, включая систему передачи.Под колебаниями энергосистемы следует понимать два вида колебаний; «Локальные колебания объекта» с типичным диапазоном колебаний от 0,8 до 2,0 Гц и «Межзонные колебания» с типичным диапазоном колебаний от 0,1 до 0,7 Гц.

PSS, разработанная с использованием методов корневого локуса, частотной области и пространства состояний, представлена ​​в Chow, Boukarim, and Murdoch (2004). Интеллектуальные технологии, такие как искусственная нейронная сеть (ИНС) и нечеткая логика, достаточно созрели для применения во многих областях управления (Фукуда и Шибата, 1992).Однако его трудно реализовать на практике, и нет общей теории, которая могла бы помочь разработчику в разработке ИНС и нечеткой логики. В Jalili and Mohammadi (2005) переходный стабилизатор и регулятор напряжения разработаны на основе простой структуры нейрона и онлайн-настройки, выполняемой алгоритмом обратного распространения.

В этой статье метод оптимизации роя частиц (PSO) (Kennedy & Eberhart, 1995; Gating, 2004) используется для поиска оптимальных значений параметров AVR и (PSSIA).

Эффективность стандарта IEEE AVR и PSS (Klein, Rogers, & Kundur, 1991) иллюстрируется применением AVR и PSS1A к бесконечной шине одной машины. Бесконечная шина одной машины спроектирована в SIMULINK с параметрами генератора №. 3 на БАЭС, как показано в Приложении B.

Стабилизатор энергосистемы PRISMIC ® T20 — BRUSH Group — Каталоги в формате PDF | Техническая документация

Стабилизатор энергосистемы PRISMIC® T20 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОДУКТА Введение Нестабильность энергосистемы Исследования энергосистем и многие нормативные акты в области энергоснабжения требуют дополнительных функций управления системой возбуждения, чтобы гарантировать, что генераторы вносят свой вклад в стабильность энергосистемы.Колебания энергосистемы обычно имеют частоту от 0,1 до 3,0 Гц и обычно характеризуются как межзоновые, межблочные или локальные виды колебаний. Эта функциональность может быть обеспечена стабилизаторами энергосистемы (PSS), такими как BRUSH PRISMIC® T20. Колебания мощности напрямую связаны с колебаниями угла ротора синхронного генератора. Стабилизаторы энергосистемы воздействуют на контроллер возбуждения или АРН, чтобы отрегулировать возбуждение генератора, чтобы помочь уменьшить эти колебания угла ротора.PRISMIC® T20 — это микропроцессорный стабилизатор системы питания с двойным входом, соответствующий модели IEEE 421.5 PSS2B. Стабилизатор контролирует напряжение и ток на клеммах генератора, из которых получаются рабочие параметры скорости и электрической мощности. Выход T20 обеспечивает смещение опорного сигнала в AVR. Это обеспечивает гашение колебаний энергосистемы за счет регулирования тока возбуждения генератора. T20 представляет собой компактный блок со стальным корпусом, предназначенным для крепления к монтажной пластине шкафа.Его можно использовать в качестве модернизируемого устройства, а также встраивать в новые системы. T20 подходит для подключения к большинству автоматических регуляторов напряжения для синхронных генераторов с бесщеточными или статическими системами возбуждения. Он предлагает простое подключение к любому аналоговому или цифровому AVR, способному принимать биполярный сигнал постоянного тока от PSS. Также возможна передача сигнала смещения PSS на AVR через интерфейс CAN-шины. Удобное для пользователя, защищенное паролем программное обеспечение человеко-машинного интерфейса (HMI) на базе Windows, доступ к которому осуществляется через порт RS232, гарантирует, что T20 может быть полностью введен в эксплуатацию в любом месте.Основные характеристики • • • • • • • • • • • • • • • • Цифровой дизайн. Использует интеграл ускоряющей силы. На основе модели IEEE 421.5 PSS2B. Преобразование сигнала для минимизации ошибочного смещения сигнала на AVR. Использует частоту позади реактивного сопротивления генератора в качестве сигнала скорости. Настраиваемая настройка усиления. Содержит 3 этапа опережения/отставания. Изолированный выход PSS с зажимом для защиты. Содержит схемы диагностики и контроля — индикация доступна дистанционно через ЧМИ и локально с помощью светодиодов на блоке. Аналоговый выходной порт и интерфейс CAN-шины для AVR.PSS можно отключить с помощью аппаратного и программного обеспечения. Программное обеспечение для ввода в эксплуатацию Windows HMI. Устройство записи данных с автоматическим и ручным запуском. Работа на частоте 50 и 60 Гц. Соответствует СЕ. Подходит для бесщеточных и статических систем возбуждения.

Природный газ: незаменимый стабилизатор энергосистемы | ЮСЕА


Дестабилизируется ли сеть из-за спешки с отключением газа? Является ли преждевременный отказ от природного газа потенциальным риском для США?С. электрическая сеть?

Некоторые игроки энергетической отрасли стремятся снизить роль природного газа. Но природный газ жизненно важен для производства электроэнергии, особенно для поддержки ветра и солнца. Кроме того, газ является универсальной средой хранения, и его существующая инфраструктура может быть перепрофилирована для водорода.

Многие лидеры мнений говорят, что существует серьезная опасность дестабилизации мировой энергетической ситуации в случае отказа от природного газа, поскольку страны еще не готовы к полному переходу на возобновляемые источники энергии.Они ссылаются на нынешний дефицит энергии в Европе из-за непредсказуемых поставок газа из России и длительной беспрецедентной ветровой засухи. В Британии условия хуже, потому что она стала полагаться на ветер на 20 процентов своей мощности, а ветер не был постоянно доступен. Кроме того, у Британии очень мало возможностей для хранения газа на случай катастрофы.

Насколько мы защищены? Этот и другие вопросы будут рассмотрены на этом виртуальном брифинге для прессы USEA. Исполняющая обязанности исполнительного директора USEA Шейла Холлис выступит со вступительным словом, а Ллевелин Кинг, организовавший этот брифинг, будет модератором.

Обычные зрители могут задавать вопросы, используя функцию Zoom Q&A, но представителям СМИ будет отдано предпочтение. Запись будет доступна после брифинга.

Участники дискуссии:
Шейла Холлис, исполняющий обязанности исполнительного директора, USEA
Аршад Мансур, президент и главный исполнительный директор, Исследовательский институт электроэнергетики
Сурия Эванс-Причард Джаянти, советник по вопросам международной энергетики, Министерство торговли США
Бранко Терзич, управляющий директор, BRG LLC

Журналисты:
Род Кукро, внештатный сотрудник
Кен Сильверстайн, Forbes
Жасмин Мелвин, S&P Global

Siemens запускает стабилизатор частоты для поддержки электросетей за миллисекунды | Пресс | Компания

Siemens запускает стабилизатор частоты для поддержки электросетей за миллисекунды | Пресс | Компания | Сименс Перейти к основному содержанию

[{«name»:»Главная»,»site_name»:»Пресса | Компания | Siemens»,»description»:»»,»url_str»:»\/global\/»,»level»:0,»image «:»»,»base_root»:»https:\/\/press.siemens.com»,»base_nid»:»5″,»base_nodepath»:»\/node\/5″,»base_path»:»\/global\/»,»base_secure_url»:»https:\/\/press .siemens.com\/global»,»children»:null}]

Пожалуйста, разрешите JavaScript

Для корректного отображения этой страницы требуется JavaScript. Пожалуйста, включите JavaScript и перезагрузите сайт.

Как включить JavaScript Пресс-релиз28 августа 2018 г.Управление энергопотреблениемErlangen
  • Siemens запускает инновационный стабилизатор частоты SVC Plus FS.Он впервые сочетает статическую компенсацию реактивной мощности с так называемыми суперконденсаторами.
  • SVC Plus FS может компенсировать колебания напряжения и частоты всего за миллисекунды.
  • Компактное решение заполняет важный технологический пробел, облегчая передачу энергии.

Благодаря стабилизатору частоты SVC Plus (FS) компания «Сименс» стала первым в мире поставщиком, объединившим возможности компенсации реактивной мощности с использованием так называемых суперконденсаторов.SVC Plus FS может подавать реактивную мощность, необходимую для стабильной работы сети, менее чем за 50 миллисекунд. В то же время до 200 мегаватт электроэнергии, запасенной в суперконденсаторах, может передаваться в сеть при полной нагрузке. В результате напряжение и частота, а значит, и сеть остаются стабильными. Эта автоматическая процедура запускается всякий раз, когда напряжение или частота превышают или падают ниже определенных пределов. Когда в электросети происходят колебания, первые несколько секунд определяют, произойдет ли отключение электроэнергии.В таких ситуациях новое решение, разработанное Siemens, немедленно поставляет необходимую энергию в необходимом количестве, предотвращая перебои в подаче электроэнергии. Это особенно важно в электросетях, которые подвержены непостоянному питанию, например, от все более распределенных и возобновляемых источников энергии.

  • Siemens запускает инновационный стабилизатор частоты SVC Plus FS. Он впервые сочетает статическую компенсацию реактивной мощности с так называемыми суперконденсаторами.
  • SVC Plus FS может компенсировать колебания напряжения и частоты всего за миллисекунды.
  • Компактное решение заполняет важный технологический пробел, облегчая передачу энергии.

Благодаря стабилизатору частоты SVC Plus (FS) компания «Сименс» стала первым в мире поставщиком, объединившим возможности компенсации реактивной мощности с использованием так называемых суперконденсаторов. SVC Plus FS может подавать реактивную мощность, необходимую для стабильной работы сети, менее чем за 50 миллисекунд. В то же время до 200 мегаватт электроэнергии, запасенной в суперконденсаторах, может передаваться в сеть при полной нагрузке.В результате напряжение и частота, а значит, и сеть остаются стабильными. Эта автоматическая процедура запускается всякий раз, когда напряжение или частота превышают или падают ниже определенных пределов. Когда в электросети происходят колебания, первые несколько секунд определяют, произойдет ли отключение электроэнергии. В таких ситуациях новое решение, разработанное Siemens, немедленно поставляет необходимую энергию в необходимом количестве, предотвращая перебои в подаче электроэнергии. Это особенно важно в электросетях, которые подвержены непостоянному питанию, например, от все более распределенных и возобновляемых источников энергии.

На рисунке показан стабилизатор частоты для поддержки электросетей.

Недостающее звено в энергетическом переходе

В зависимости от страны частота сети переменного тока остается на постоянном уровне 50 Гц (например, в Европе) или 60 Гц (например, в Северной Америке), когда количество произведенной и потребленной электроэнергии находится в балансе. Возобновляемая энергия, однако, доступна только в переменных количествах, в зависимости от солнца и ветра. Все больше и больше производителей поставляют электроэнергию на месте; расстояния между местом выработки электроэнергии, например, в открытом океане, и основными точками потребления внутри суши часто составляют сотни километров.Если затем добавляется или удаляется крупный потребитель, частота в сети начинает колебаться. Понижение частоты возникает, например, при резком увеличении нагрузки или внезапном пропадании мощности электростанции. «В ближайшем будущем одни только системы управления питанием больше не смогут компенсировать дисбалансы в электросетях», — говорит Мирко Дюсел, генеральный директор Transmission Solutions в Energy Management. «Инновационное и экономичное решение SVC Plus FS — это недостающее звено, которое может обеспечить стабильность сети, в которой мы все нуждаемся в эту эпоху перехода к новому энергетическому балансу.»

Большая инерция и более надежные сети

Крупные традиционные электростанции уже давно играют ключевую роль в поддержании баланса мощности. При использовании ископаемого топлива мощность можно увеличивать и уменьшать по мере необходимости. Кинетическая энергия, хранящаяся в маховиках генераторов , например, может быстро компенсировать небольшие отклонения. Сеть снова находится в равновесии в течение нескольких секунд. Эксперты называют энергию, запасенную во вращающихся массах генератора, «инерцией сети». Однако все меньше и меньше крупных электростанций доступны для поддержания инерции.В то же время все больше и больше возобновляемой энергии подается в сеть. Электростанции с аккумулирующими насосами могут лишь медленно реагировать на перепады частоты. «Чтобы избежать дорогостоящих простоев, некоторые электростанции переходят в неэффективный режим ожидания, — говорит Александр Рентшлер, руководитель отдела управления жизненным циклом продукции Siemens Transmission Solutions. «SVC Plus FS сделает операторов сетей независимыми от этого. Решение делает сеть более надежной, увеличивает ее инерцию и, таким образом, создает мост для передачи энергии.»

Преимущества суперконденсаторов

Суперконденсаторы накапливают энергию. Их режим зарядки электростатический, что означает, что вместо молекул движутся электроны. В результате они заряжаются и разряжаются намного быстрее, чем аккумуляторные батареи. Siemens покупает суперконденсаторы у своего Калифорнийский партнер Maxwell Technologies и отвечает за управление статическими конденсаторами и суперконденсаторами, подключение к сети и интеграцию системы SVC Plus FS занимает примерно на две трети меньше места по сравнению с решением для хранения аккумуляторов при эталонной мощности 50 мегаватт.Пресс-подборка CIGRE 2018 доступна на сайте www.siemens.com/press/cigre2018. Дополнительную информацию о подразделении Energy Management можно найти на сайте www.siemens.com/energy-management. Дополнительную информацию о CIGRE 2018 см. на странице https://www. siemens.com/cigre

Событие: Siemens на выставке CIGRE 2018: Раскройте потенциал цифровизации

Siemens AG (Берлин и Мюнхен) — это глобальный технологический центр, который на протяжении 170 лет выступает за инженерное превосходство, инновации, качество, надежность и интернациональность. .Компания работает по всему миру, уделяя особое внимание электрификации, автоматизации и цифровизации. Один из крупнейших в мире производителей энергоэффективных и ресурсосберегающих технологий, Siemens является ведущим поставщиком эффективных решений для производства и передачи электроэнергии и пионером в области инфраструктурных решений, а также решений для автоматизации, приводов и программного обеспечения для промышленности. Вместе со своей публично зарегистрированной дочерней компанией Siemens Healthineers AG компания также является ведущим поставщиком оборудования для медицинской визуализации, такого как системы компьютерной томографии и магнитно-резонансной томографии, а также лидером в области лабораторной диагностики и клинических информационных технологий.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.