39 Введение Обычно регулирование напряжения и реактивной мощности электростанций выполняется путем изменения тока возбуждения синхронных генераторов. При этом применяются тиристорные системы возбуждения, стоимость которых существенна, а надежность ниже, чем у других систем генератора. Быстродействие такого регулирования ограничено, так как сдерживается большой постоянной времени контура возбуждения. Ранее для регулирования напряжения и реактивной мощности электростанции была показана

more »

... применения энергоблоков, выполненных по схеме «Синхронный генератор (СГ) с нерегулируемым возбуждением -объединенный регулятор потоков мощности (ОРПМ)» [1, 2]. Результаты исследований [1, 3, 4] подтвердили, что такие блоки обладают большим спектром функциональных возможностей и позволяют отказаться от управляемых систем возбуждения СГ, передав функции регулирования блока входящему в его состав ОРПМ, а также увеличить глубину и быстродействие регулирования по сравнению с традиционными способами. Кроме того, появляется возможность раздельного регулирования активной, реактивной мощности и напряжения генератора [4] . Поэтому анализ быстродействия регулирования режимных параметров таких энергоблоков является важным этапом определения перспектив их применения. Анализ проводится методом математического моделирования. В качестве инструмента моделирования используется программный комплекс MATLAB Simulink. Параметры элементов схем замещения рассматриваемой модели соответствуют параметрам оборудования, применяемого на электростанциях. Схема комплекса «СГ с нерегулируемым возбуждением -ОРПМ -энергосистема» Рассмотрим работу энергоблока «СГ -ОРПМ» в энергосистеме (рис. 1). Выдача мощности блока выполнена посредством двух параллельных линий с промежуточным отбором мощности P 1 , Q 1 и P 2 , Q 2 . Регулирование напряжения блока осуществляется вводом с помощью трансформатора Т1 добавочного напряжения ΔU, фаза которого ρ по отношению к фазе напряжения СГ может изменяться от 0 до 360 эл. град. Амплитуда этого напряжения ограничивается параметрами трансформатора Т1 и преобразователя ПН1. В результате выходное напряжение U вых блока является векторной суммой двух напряжений: напряжения на выводах статора СГ -U Г и напряжения ΔU последовательной обмотки трансформатора Т1. Получаемая таким образом область регулирования U вых ограничена окружностью, показанной на векторной диаграмме (рис. 2). Преобразователь ПН2, связанный с шинами электростанции через трансформатор Т2, обеспечивает генерацию или потребление реактивной мощности (в зависимости от режима энергосистемы) УДК 621.314.632 1 Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, 2 АО «Концерн Росэнергоатом» филиал «Белоярская АЭС», г. Заречный Основным способом регулирования напряжения и реактивной мощности электростанций является изменение тока возбуждения их синхронных генераторов (СГ). При этом требуются сложные системы возбуждения, способные обеспечить необходимую глубину регулирования. Кроме того, быстродействие такого регулирования сдерживается большой постоянной времени контура возбуждения. Одним из альтернативных способов регулирования является применение энергоблоков, включающих синхронные генераторы с нерегулируемой системой возбуждения и объединенные регуляторы потоков мощности (ОРПМ). В программном комплексе MATLAB Simulink создана имитационная модель, с помощью которой проведен анализ быстродействия регулирования режимных параметров таких энергоблоков, проведено сравнение с регулированием тиристорными системами возбуждения. Также проведен опыт для реальных изменений величин напряжения при коротком замыкании в схеме соответствующей реальной. Показано, что энергоблоки «Синхронный генератор -ОРПМ» позволяют реализовать регулирование величины напряжения с высоким быстродействием, что позволяет существенно увеличить гибкость и адаптивность управления режимными параметрами в схемах выдачи мощности электростанций. Ключевые слова: моделирование, объединенный регулятор потоков мощности, синхронный генератор, регулирование напряжения.