ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 6
1. АНАЛИЗ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕАКТИВНОЙ
МОЩНОСТЬЮ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ......................................... 16
1.1. Основные типы устройств компенсации реактивной мощности .................. 16
1.2. Системы управления коэффициентом мощности с конденсаторными
установками ................................................................................................................ 17
1.3. Системы управления коэффициентом реактивной мощности группы
электроприемников с синхронными машинами ................................................... 24
1.4. Выводы по первой главе ................................................................................... 30
2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
ПРЕДПРИЯТИЯ КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОМ
РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ .................................................................................... 31
2.1. Функциональная схема электротехнического комплекса насосных станций и
еѐ составляющие ....................................................................................................... 31
2.2. Управление коэффициентом реактивной мощности электротехнического
комплекса предприятия ............................................................................................ 34
2.3. Математическая модель трансформаторной подстанции без источников
реактивной мощности ............................................................................................... 38
2.3.1. Уравнения потерь активной и реактивной мощности в трансформаторе
................................................................................................................................... 38
2.3.2. Определение параметров трансформаторов ............................................. 41
2.3.3. Суточные графики коэффициента реактивной мощности без
регулирования ....................................................................................................... 42
2.4. Управление коэффициентом реактивной мощности на стороне низшего
напряжения трансформаторной подстанции ......................................................... 45
2.4.1. Математическая модель САУ КРМ на стороне НН .................................. 45
2.4.2. Суточные графики коэффициента реактивной мощности с
регулированием на стороне низшего напряжения трансформатора ............... 48
3
2.5. Управление коэффициентом реактивной мощности на стороне высшего напряжения трансформаторной подстанции ........................................................... 51
2.5.1. Математическая модель САУ КРМ на стороне ВН .................................. 51
2.5.2. Суточные графики коэффициента реактивной мощности при регулировании на стороне высшего напряжения .............................................. 54
2.6. Система автоматического управления коэффициентом реактивной мощности всего предприятия .................................................................................. 56
2.6.1. Математическая модель САУ КРМ при регулировании на стороне низшего и высшего напряжения трансформаторной подстанции .................... 56
2.6.2. Математическая модель САУ КРМ всего предприятия .......................... 58
2.7. Выводы второй по главе ..................................................................................... 60
3. ДИНАМИКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОМ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ............................................................................................................... 63
3.1. Математическая модель системы автоматического управления коэффициентом реактивной мощности ЭТК в часы малых и больших суточных нагрузок ...................................................................................................................... 64
3.1.1. Математическая модель синхронного двигателя для режима малых отклонений .............................................................................................................. 64
3.1.2. Определение параметров синхронного двигателя .................................... 67
3.1.3. Переходные процессы синхронного двигателя при регулировании реактивной мощности ........................................................................................... 71
3.1.4. Обобщенная математическая модель электротехнического комплекса с синхронным электроприводом ............................................................................ 74
3.1.5. Переходные процессы в ЭТК с синхронным электроприводом ............ 77
3.2. Определение параметров схемы замещения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором при отсутствии информации ................................... 78
3.2.1. Расчет параметров схемы замещения асинхронного двигателя по неполным данным .................................................................................................. 78
4
3.2.2. Определение активной и реактивной мощности трехфазного асинхронного двигателя при пуске и изменении нагрузки на валу ................. 85
3.2.3. Обобщенная математическая модель ЭТК предприятия с синхронным электроприводом с учетом возмущающего воздействия асинхронного двигателя ................................................................................................................ 88
3.3. Системы автоматического управления коэффициентом реактивной мощности ЭТК предприятия и их динамические характеристики ...................... 93
3.3.1. Одноконтурная система автоматического управления коэффициентом реактивной мощности ............................................................................................ 93
3.3.2. Синхронный электропривод с обратной связью по току возбуждения . 99
3.3.3. Двухконтурная система автоматического управления коэффициентом реактивной мощности .......................................................................................... 107
3.4. Выводы по третьей главе .................................................................................. 114
4. РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОМ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ЭТК НСМ ........................................................................................... 116
4.1. Техническая реализация САУ КРМ ЭТК НСМ ............................................ 116
4.2. Экономическое обоснование САУ КРМ ЭТК с программным управлением .................................................................................................................................... 121
4.3. Экспериментальная установка и исследование трансформаторной подстанции без источников реактивной мощности ........................................... 124
4.4. Исследование САУ КРМ ЭТК в системе моделирования энергосистем PSCAD ..................................................................................................................... 128
4.5. Выводы по четвертой главе ............................................................................. 137
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 139
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ……...……………141
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ....................................................................... 142
ПРИЛОЖЕНИЯ ........................................................................................................... 161
ПРИЛОЖЕНИЕ А. АКТ ВНЕДРЕНИЯ АО «ГК «ЭЛЕКТРОЩИТ» - ТМ САМАРА» ................................................................................................................. 162
5
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. АКТ ВНЕДРЕНИЯ ООО ПКФ «МК-АЛЬЯНС» ................. 163
ПРИЛОЖЕНИЕ В. АКТ ВНЕДРЕНИЯ ФГБОУ ВО «СамГТУ» ....................... 164
