автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Автономная система электроснабжения на основе асинхронизированного синхронного генератора

На правах рукописи

Семенов Василий Владимирович

АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ Л СИ НХР ОН ИЗ ПРО ВАН НОГ О СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Специальность 05 09.03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ОР3445652

Уфа 2008

003445652

Работа выполнена на кафедре электромеханики ГОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет»

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент

Султангалеев Рафиль Наилевич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Коспокова Татьяна Петровна

кандидат технических наук, доцент Шуляк Александр Анатольевич

Ведущее предприятие: Федеральное государственное унитарное

предприятие «Уфимское агрегатное производственное объединение» г Уфа

Защита состоится «26» сентября 2008 г в ¿О часов на заседании диссертационного совета Д 212 288 02 при Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу 450000, г Уфа-центр, ул К Маркса, 12, актовый зал 1-го корпуса

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного авиационного технического университета

Автореферат разослан « 22 » августа 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета д.т н, профессор

Утляков Г Н

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современной тенденцией развития энергетики является стремление к сбалансированности энергорайонов, повышение надежности зтсктросцабжения потребителей Важное место в стратегии развития электроэнергетики занимают автономные системы электроснабжения (АСЭ) В последнее время АСЭ получают все более широкое распространение в системе электроснабжения не только специального, но и общего применения Указанные системы используются почти во всех отраслях народного хозяйства Их крупнейшими потребителями являются топливо-энергетический, агропромышленный и машиностроительный комплексы страны Области применения таких генераторов охватьшаюг элекгроахрегаты (стационарные, судовые, передвижные) и управляемые электромеханические системы (строителыю-дорожные, транспортные и самоходные машины, ветроэнергетические установки и малые ГЭС, генераторы, работающие на статические преобразователи частоты и электромашинно-разделителыше агрегаты), системы бесперебойного питания ответственных потребителей, в том числе современных вычислительных комплексов

Необходимость АСЭ возникает там, где технически невозможно или экономически невыгодно использовать централизованное электрическое снабжение, например, на движущихся объектах А это, в первую очередь, труднодоступные объекты, удаленные от крупных электрических систем, и имеющие собственные источники первичной энергии, например, газовые и нефтяные месторождения АСЭ находят широкое применение в промышленности, строительстве, сельском и коммунальном хозяйствах Они работают на предприятиях, в аэро-, морских и речных портах, в энергоблоках больниц, в фермерских хозяйствах, в системах аварийного энергоснабжения, на объектах оборонного комплекса - везде, где необходима электроэнергия, а сеть или удалена, или работает с перебоями

Обеспечение качества электроэнергии для потребителей АСЭ промышленной частоты имеет существенное значение Получение постоянной частоты при переменной частоты вращения приводного двигателя является одной из важных задач для АСЭ Существует проблема обеспечения стабильных параметров электрической энергии, получаемой преобразованием механической энергии от ее источника, наиример от ветродвигателя Та же проблема возникает и при работе от стабильного источника механической энергии, но при нестабильной электрической нагрузке Эффективным способом решения этой проблемы является преобразование механической энергии в электрическую асинхронизированными синхронными генераторами (АСГ) В связи с этим, последние годы характеризуются повышенным интересом инженеров и исследователей к асинхронизировашшм машинам, которые в полной мере могут решить поставленные задачи для АСЭ

Анализ результатов исследований отечественных и зарубежных ученых показал, что применение АСГ для автономных систем, работающих на различную

N )

нагрузку, изучено недостаточно Мало исследованы вопросы влияния частоты вращения вала приводного двигателя Недостаточно исследованы вопросы моделирования и анализа динамических режимов АСГ для различных нагрузок с применением автоматического регулирования возбуждения (АРВ)

Несмотря на то, что асинхронизированные синхронные генераторы обладают рядом ценных качеств, в настоящее время они наименее изучены Исследованию теории и практики управления автономными энергетическими комплексами и энергосбережением посвящено достаточно большое количество работ отечественных и зарубежных специалистов Однако, на уровне АСЭ эти исследования разрознены и не в полной мере способствуют решению данной проблемы Поэтому, исследование АСГ для автономных систем, работающих на различную нагрузку, является актуальной задачей.

Основания для выполнения работы. Диссертационная работа выполнена в Уфимском государственном авиационном техническом университете по плану научно-исследовательских работ по теме АП-ЭМ-02-04-ХГ

Целью выполнения диссертационной работы является создание автономной системы электроснабжения на базе асинхронизированного синхрошгого генератора, обеспечивающей требуемые показатели качества выходного напряжения при переменной частоте вращения приводно! о двигагеля

Основные задачи исследования:

1 Создание математической модели асинхронизированного синхронного генератора и расчет его статических характеристик при автономной работе

2 Исследование переходных процессов АСГ с помощью математического пакета МайаЪ

3 Разработка системы регулирования тока возбуждения АСГ, обеспечивающей необходимые показатели качества электроэнергии

4 Создание комплекса программ для исследования автономной системы электроснабжения

5 Экспериментальное исследование АСГ с использованием пакета ХабКген' для проверки адекватности полученных теоретических результатов

Методы исследовании При решении поставленных задач использовались как теоретические, так и экспериментальные методы исследования Научные исследования основывались на применении методов теории электромеханического преобразования энергии, общей теории дифференциальных уравнений, методов современной теории автоматического управления, теории нелинейных систем, теории нечеткой логики При решении задач исследования статических и динамических режимов работы АСЭ, использовался метод компьютерного моделирования на основе математического пакета МайлЪШтиЬлк В ходе экспериментального исследования

использована программная среда ЬаЬУкV/ для решения задачи управления и наблюдения над электромеханическими системами

На защиту выносятся:

1 Структура автономной системы электроснабжения, включающая регулируемый преобразователь частоты с ШИМ-модуляцией

2 Методика построения характеристик асинхронизированного синхронного генератора - синхронная машин двойного питания - при автономной работе

3 Математическая модель для исследования переходных процессов автономной системы электроснабжения на базе универсальной машины переменного тока с помощью математического пакета Ма1!мЫЗти1тк

4 Система регулирования возбуждения асинхронизированного синхронного генератора на основе нечеткой логики, позволяющая обеспечить требуемые показатели качества электроэнергии

5 Результаты экспериментальных исследований, подтверждающие адекватность математической модели и достоверность полученных теоретических данных

Научная новизна.

1 Разработана система автоматического регулирования возбуждения асинхронизированного синхронного генератора на основе теории нечетких множеств, позволяющая улучшить динамические характеристики и повысить показатели качества электроэнергии в автономных системах электроснабжения

2 Создана математическая модель разработанной автономной системы электроснабжения, позволяющая построить статические и динамические характеристики асинхронизированного синхронного генератора

3 Определены наиболее рациональные режимы работы автономной системы электроснабжения при изменении нагрузки АСГ и частоты вращения приводного двигателя

4 Разработано программное обеспечение для исследования автономной системы электроснабжения на базе универсальной машины переменного тока с предложенной системой автоматического регулирования

Практическая ценность диссертационной работы

1 Создана АСЭ на базе АСГ с показателями качества удовлетворяющими требованиям действующих ГОСТов

2 Рассчитаны пределы регулирования напряжения возбуждения для универсальной машины при различной частоте вращения приводного двигателя

3 Предложены программы анализа переходных и установившихся режимов универсальных машин переменного тока с системой возбуждения, регулируемой алгоритмами на основе теории нечетких множеств, для автономных систем

электроснабжения, защищенные свидетельством об официальной регистрации программ для ПЭВМ

4 Спроектирован и выполнен макетный образец преобразователя частоты с микропроцессорным управлением для системы регулирования тока возбуждения асинхронизированного синхронного геператора

Внедрение результатов работы. Материалы диссертационной работы

используются для проектирования автономных систем электроснабжения в ООО «Энергоинновация» Результаты работы используются в учебном процессе УГАТУ

при подготовке бакалавров, инженеров и магистров специальностей 140601 «Электромеханика» и 140205 «Электроэнергетические системы и сети»

Апробация работы Основное содержание и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международной научно-технической конференции «Энергетика и энергоэффективные технологии» 2006 г (г Липецк), на Всероссийской молодежной научно-технической конференции «Интеллектуальные системы управления и обработки информации» 2003 г (г Уфа), научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов «Молодежная наука и АПК проблемы и перспективы» 2005 г (г Уфа), научно-техническая конференция «Электромеханика, электротехнические комплексы и системы» 2005 г (г Уфа), научно-техническая конференция «Электромеханика, электротехнические комплексы и системы» 2006 г (г Уфа), научно-техническая конференция «Электромеханика, электротехнические комплексы и системы» 2007 г (г Уфа), Всероссийской молодежной научной конференции «Мавлютовские чтения» 2007 г (г Уфа)

Публикации По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, включая 1 статью в издании из перечня, утвержденного ВАК России («Вестник саратовского государственного технического университета»), 11 статей, два программных продукта, зарегистрированных в Российском агентстве по патентам и товарным знакам

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 142 наименований и 4-х приложений Основная часть диссертации изложена на 151 страницах машинописного текста и содержит 68 рисунков и 4 таблицы

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введепии обоснована актуальность и практическая значимость, сформулирована основная цель работы и обоснованы задачи, которые необходимо решить для ее достижения Определены научная новизна и основные положения, выносимые на защиту

В первой главе

Рассмотрены перспективы и тенденции как отечественного, так и мирового развития автономных систем электроснабжения Проведен анализ требований, предъявляемых к синхронным машинам автономных систем электроснабжения

Основными достоинствами асинхронизированного синхронного генератора по отношению к синхронным и асинхронным генераторам является то, что АСГ способны генерировать напряжение постоянной частоты при неременной частоте вращения Они обладают принципиально большими, чем синхронные генераторы, пределами устойчивости Асинхронизированиые синхронные генераторы способны экономично регулировать реактивную мощность при параллельной работе с сетью, и особенно эффективны там, где по условиям эксплуатации требуется регулирование частоты вращения в сравнительно ограниченных пределах выше и ниже синхронной Асинхронизированиые компенсаторы и двигатели при определенном управлении и наличии соответствующей маховой массы способны кс нроггу екать толчки активной и реактивной мощности нагрузки в питающую сеть, обеспечивать демпфирование колебаний не только напряжения, но и частоты

Системы возбуждения генераторов автономных энергетических систем характеризуются полной автономностью - начальное возбуждение обеспечивается исключительно за счет внутренних источников, простотой и эффективностью схемотехнических и конструкторских решений, обеспечивающих высокую надежность и хорошие массогабаритные показатели, техническими характеристиками, удовлетворяющими нормативно-техническим требованиям

Б работе предложено использование нечеткого регулятора в условиях отсутствия четкой математической модели объекта управления, позволяющего построить достаточно простые (с вычислительной точки зрения), быстродействующие алгоритмы управления, которые являются, малочувствительными к действию параметрических возмущений и помех Приведена основная математическая модель АСГ

Математическая модель АСГ может быть представлена в виде обобщенной модели электрической машины с симметричными двухфазными системами обмоток на статоре и роторе, имеющих постоянные параметры

Система дифференциальных уравнений такой модели при общепринятых допущениях и записи в относительных единицах в системе вращающихся координат, с произвольной частотой а>к, имеет вид

с1у/, ¡¡О)

+ (о>к -М = + х^1„1/я - 1Ч1„),

Г, +

где ии, - составляющие напряжения на шинах, Vий - составляющие напряжения, приложенного к обмотке возбуждения, г, - активное сопротивление статорной цепи и обмотки возбуждения, ^, г?, ¡//0 гЛ - проекции токов статарной цепи и обмотки возбуждения, У/, ~ проекции потокосцеплений обмотки статора

и возбуждения, х,х},ха/- полное сопротивление обмоток статора, ротора и

сопротивление взаимной индуктивности соответственно, М - вращающий момент приводного двигателя, 3 - постоянная инерции вращающихся частей генератора, ар - частота вращения ротора

В дальнейшем принимаем, что частота ак является постоянной и равна базисной частоте а>к-(ов= 1,0 За базисные величины напряжения и тока принимаются амплитуды соответствующих фазных величин статорной обмотки, за базисное потокосцепление статора принимаем потокосцепление, индуктирующее в обмотке статора базисное напряжение при базисной угловой частоте

Система уравнений (1) принимается за исходную при проведении дальнейших исследований Эти уравнения, совместно с уравнениями нагрузки, позволяют решать задачи переходных и стационарных процессов, при различных частотах вращения и различных структурах регулятора При этом, необходимо отметить следующее в автономных системах, исследуемых в настоящей работе, наиболее характерными являются переходные процессы при переменной частоте вращения ротора либо при заданном законе изменения частоты вращения ротора

Стремление повысить надежность электрических сетей и средств управления ими предъявляет более высокие требования к точности моделирования аварийных режимов и вызывает необходимость совершенствования технических средств вычислений

Современные компьютерные системы позволяют реализовать достаточно совершенные алгоритмы вычислений, а точность моделирования процессов в этих условиях во многом определяется точностью и достоверностью исходных данных, основу которых составляют параметры моделей электрических сетей

В работе предложено использовать среду МшЬаЬ с пакетом расширения БтЫтк, как один из самых мощных и эффективных инструментов для создания разнообразных программных комплексов, предназначенных для решения научно-технических задач Это позволило выполнить схемотехническое моделирование электротехнического объекта, сократив при этом время моделирования

Рассмотрен общий принцип управления АСГ АСГ имеет на роторе систему обмоток (две и более) с несовпадающими осями, что дает возможность регулирования пространственной составляющей МДС возбуждения Таким образом, в АСГ появляется дополнительная степень свободы управления, что используется для раздельного управления электромагнитным моментом и реактивной мощностью

В установившемся режиме токи ротора пропорциональны напряжению возбуждения только при синхронной частоте вращения ротора (при 5 = 0) При .г * 0 появляются перекрестные связи, выражающиеся в том, что управление одной проекцией тока ротора оказывает влияние на другую

При работе АРВ формируются два сигнала постоянного тока, соответствующие синхронным проекциям и/ Управление АСГ реализуется введением переменного напряжения возбуждения в фазы обмоток возбуждения, расположенные на роторе, вращающиеся с частотой со и занимающие в текущий момент времени данное угловое положение

В заключении формулируются задачи, которые ставятся и решаются в диссертационной работе

Во второй главе

Рассматриваются особенности построения компьютерной модели АСЭ на базе АСГ, которая создана по модульному принципу из основных элементов автономной системы (АСГ, системы возбуждения и АРВ, дизельного двигателя, нагрузки), построенной в пакете МшЬаЬ

Для адекватного моделирования АСЭ необходимо наличие моделей всех элементов и компонентов АСЭ с установленными между ними связями, и задание необходимых технических параметров исследуемой системы

На рис 1 представлена функциональная блок-схема АСГ, реализованная по уравнениям Парка -Горева Схема состоит из блоков преобразования трехфазной системы координат в двухфазную и обратно, модели АСГ, выполненной на основании уравнений Парка - Горева, модели относительного движения ротора генератора

V тех

Рисунок 1 Функциональная блок-схема уравнений Парка - Горева

Рассмотрена процедура формализации работы системы управления с применением теории нечетких множеств, а также приведено описание разработанного метода синтеза нечеткого управления в системе АРВ генератора

Реализация системы автоматического регулирования возбуждения АСГ на базе нечеткого регулятора выполнена в пакете Fuzzy Logic Toolbox, входящем в состав системы Matlab Пакет содержит набор GUI (Graphic User Interface) модулей, который обеспечивает проведете этапа структурной идентификации в диалоговом режиме

Общая схема обработки нечеткой информации (нечеткий регулятор) в системе управления организована следующим образом Точные исходные данные с датчиков, контролирующих управляющий процесс, переводятся в значения лингвистических переменных в блоке «фаззификатор» Далее реализуются процедуры нечеткого вывода на множестве продукционных правил, составляющих базу знаний системы управления, в результате чего формируются выходные лингвистические значения, которые переводятся в точные значения результатов вычислений в блоке, «дефаззификатор» На выходе последнего формируются управляющие воздействия на исполнительные механизмы Эта концептуальная схема лежит в основе так называемого нечеткого контроллера, используемого в интеллектуальных системах обработки неопределенной информации, в частности, в системах интеллектуального управления на базе микроконтроллера

Рассмотрен алгоритм автоматизации этапа параметрической идентификации, выполненный в пакете Fuzzy Logic Toolbox Настройка нечеткой модели типа Сугено (Sugeno) проводилась как в командном режиме с помощью функции anfis, так и в диалоговом режиме с использованием GUI модуля anfisedit. Настройка выполнена с использованием технологии ANFIS (Adaptive Network based Fuzzy Inference System)

Для процесса настройки нечеткого регулятора создана база данных (в виде числовых значений) внешних регулировочных характеристик АСГ для различных видов нагрузки при статических и динамических режимах работы автономной системы электроснабжения В процессе настройки нечеткого регулятора (HP) использовались данные, полученные как в ходе моделирования, так и в результате экспериментов

Формализация термов реализована с помощью симметричной гауссовской функцией принадлежности (gaussmf)

2'2' (2)

где х - элемент универсального множества, h - параметр функции принадлежности (координата максимума), с - параметр функции принадлежности (коэффициент концентрации)

Выбор такого типа функции принадлежности обусловлен ее достаточной гибкостью и простотой - она задается лишь двумя параметрами Это позволяет сократить размерность задачи оптимизации, возникающей на этапе параметрической идентификации

На рис. 2, 3 представлены оптимальные функции принадлежности нечеткого регулятора напряжения и система нечетких правил, сгенерированные в результате обучения.

Сши^амЫ. -1ЛМ . т/.

Я»9» | (1«5гЯ11

ОямуНагр : | [1*36250) »*. ..1. - О" ¡1

Рисунок 2. Оптимальные функции принадлежности нечеткого регулятора

р»»р555 Лдр-

1 Яг/ли гипс шп.ии^

Рисунок 3. Система нечегких правил

В ходе настройки применен метод обратного распространения ошибки. Рассматриваемые выборки переходных процессов имели размер не менее 10000 точек. Нечеткая модель оптимизирована по обучающей выборке из 10000 пар «вход -выход». Средняя квадратичная ошибка идентификации модели на контрольной выборке из 1000 точек составила 0,47 для абсолютного значения входных переменных.

г»<( |Ч_Я |

-и

Нз

То Цо^раоед | ^-

□

Р иггу 1_од1с СопЬоИ&г

Рисунок 4. Компьютерная модель автономной системы электроснабжения на базе АСГ с системой регулирования на базе нечеткой логики

На рис 4 представлена структурная схема АСЭ, состоящая из следующих моделей асинхронизированного синхронного генератора (ASG), как основного источника электрической энергии, системы регулирования и управления возбуждением АСГ при работе АСЭ, созданного на базе нечеткого регулятора, дизельного двигателя (Diesel), как элемента приводного двигателя для генератора, инвертора (Invertor) на базе IGBT-транзисторов с ПВМ, нагрузки, как основного потребителя электрической энергии (Parallel RLC Load), выполненного в виде параллельной RLC нагрузки

Важным условием правильного моделирования и, соответственно, успешного математического анализа, является предварительная подготовка данных, которая включает различные преобразования исходных, «сырых» экспериментальных значений

Исходные данные почти всегда содержаг погрешности, как случайные, так и систематические Их можно объяснить как сбоем устройств измерения, так и различного рода помехами Для обработки данных использован метод сглаживания Савицкого - Голея

Предложенная компьютерная модель позволяет получить как статические, так и динамические характеристики АСГ, а также реализовать АРВ на базе нечеткой логики Разработанные модели зарегистрированы в РосАПО

В третьей главе

Проведено математическое моделирование автономной системы электроснабжения, исследованы статические и динамические процессы в АСГ, рассмотрены особенности системы стабилизации выходных электрических параметров, а также рассчитаны характеристики АСГ при различном характере нагрузки и частоте вращения приводного двигателя

Для построения статических характеристик принята обобщенная математическая модель АСГ согласно (1)

В векторной форме система уравнений (1) в установившемся режиме может бьггь записана следующим образом

где и, 1,- результирующий вектор напряжения, тока статора и ротора г, ту -активное сопротивление обмотки статора и ротора, Ь, - полные индуктивности обмоток статора, ротора и взаимная индуктивность соответственно

(3)

Из уравнения (3) после соответствующих преобразований для установившегося режима имеем:

т __

(Я + г„ + ;х)( + + х1^'

иг

Яг +jx/s + xl/.sJ(R + zн+jxУ

(4)

(5)

где 5 =-

■ скольжение.

Регулировочные характеристики для универсальной машины переменного тока имеют вид:

-0 = + + й,=Д^++.

На рис. 6 представлены внешние и регулировочные характеристики АСГ мощностью 200 Вт, при различном характере нагрузки.

(6)

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 1,А

- ¿ = -0,1 --- 5 = 0,1

0,0 0,25 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 1, А б)

Рисунок 6. Характеристики АСГ а) внешняя, б) регулировочная

Как видим (рис. 6а), внешние характеристики для АСГ при различном скольжении отличаются, что вызвано взаимным влиянием токов статора и возбуждения.

Регулировочные характеристики (рис. 66) АСГ по сравнению с СГ жестче, что объясняется наличием электромагнитной мощности возбуждения при переменном токе.

С помощью разработанной математической модели проведено исследование статических и динамических процессов, которые происходят в АСЭ с различными системами автоматического регулирования тока возбуждения АСГ. Моделирование

выполнено для различных режимов работы и при различном характере нагрузке. В результате моделирования получены зависимости для основных величин АСЭ.

Рисунок 7. Напряжение статора при включении на активную нагрузку

Анализ зависимостей напряжения с/(г) (рис. 7) и частоты напряжения /(>) в автономном режиме работы АСГ показал, что использование нечеткого регулятора обеспечивает требуемые показатели качества стабилизации параметров генерируемой электроэнергии. Время переходного процесса при включении и отключении ! 00 % нагрузки соответственно равно 1тНР =0,051 с, 1ех1,пщ= 0,11с, 1от1а,НР ~ 0,072 с,

1о„„лщ = 0Д31с.

Проведен анализ основных показателей качества электроэнергии при автономной работе АСГ на различную нагрузку. Установившееся отклонение напряжения при включении номинальной нагрузки с акр = 0,8 <5(7^=0,174%, а установившееся отклонение частоты равно 5/,, =0,125%. Коэффициенту искажения синусоидальности кривой напряжения статора соответствует требованиям действующего стандарта и не превышает Ки = 5% для всего диапазона изменения нагрузки.

Применение теории нечетких множеств в системе автоматического регулирования повышает качественные показатели переходного процесса в среднем в 1,4 раза, по сравнению с классическим регулятором системы возбуждения генератора.

Разработанный алгоритм и программы расчета позволяют провести функциональный и параметрический анализ универсальной машины переменного тока и системы возбуждения, оценить эффективность нечеткого регулирования по отношению к классическому ПИД регулятору как »ри постоянной, так и переменной частоте вращения.

Четвертая глава

Посвящена экспериментальным исследованиям, проведенным для проверки теоретических положений и оценки адекватности компьютерных моделей, приведенных в данной работе Результаты экспериментов представлены в сравнении с результатами исследования на имитационной модели Экспериментальное исследование выполнено на базе учебного стенда «Модель электрической системы»

Принципиальная схема экспериментальной установки приведена на рис 9

Рисунок 9 Принципиальная схема экспериментальной установки

В качестве преобразователя частоты в цепи системы возбуждения АСГ использован преобразователь со звеном постоянного тока, с силовой частью па базе ЮВТ-транзисторов

В ходе экспериментальных исследований получены значения параметров исследуемого генератора при автономной работе для создания компьютерной модели АСГ Определены синхронное индуктивное сопротивление, индуктивные сопротивления обмотки статора и ротора, постоянная обмотки возбуждения и сопротивления обмоток универсальной машины переменного тока Исследованы режимы холостого хода, короткого замыкания, симметричной активной, активно-индуктивной и активно-емкостной нагрузки, наброс и сброс номинальной нагрузки

Для проверки адекватности созданной модели АСЭ, проведена серия экспериментов, в ходе которых построены и проанализированы внешние (статические), динамические характеристики, которые отличаются от расчетных не более 8 % для статического и не более 10 % для динамического режима работы

В ходе экспериментов проведено исследование гармонического состава выходного напряжения, так как для АСЭ одним из важнейших параметров является гармонический состав выходного напряжения, поскольку возбуждение выполняется переменным током от преобразователя частоты При исследовании установившихся режимов оценивался спегарапьный состав напряжения на выводах АСГ при автономной работе с 50 % и 100 % загрузки генератора на активно-индуктивную нагрузку На рис 10, представлены осциллограммы амплитуд гармонических составляющих напряжения в установившемся режиме при номинальной нагрузке

ис, в 37,5 25,0 12,5 0,0

. 1,0

1 и, ииь.

100,0

300,0

1.0

1,0

3,0

10,0 30,0 100,0 300,0 1,0 к 2,5 к ¿Гц

Рисунок 10. Амплитуды высших гармоник в напряжение статора АСГ в установившемся режиме

Коэффициенты высших гармоник напряжения со стороны статора генератора существенно меньше нормально допустимых значений по стандарту на качество электроэнергии ГОСТ 13109-97 и стандартом 1ЕС 61000-4-30, Исходя из этого, при использование ПЧ с системой ПВМ в цепи возбуждения АСГ не требуется дополнительных мер по улучшению качества выходного напряжения генератора

Адекватность теоретических и расчетных данных проверялась на основании сравнительного анализа характеристик, полученных при проведении экспериментов и компьютерного моделирования статических и . динамических характеристик. Результаты экспериментальных исследований подтвердили корректность основных теоретических положений, выявленных в результате проведенных исследований и пригодность созданной компьютерной модели для исследования статических и динамических режимов АСЭ на базе АСГ.

В приложении приводятся: методика расчета АСГ; технические характеристики экспериментальной установки; технические данные системы ввода аналоговых данных; расчет погрешности измерения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. При создании автономных источников напряжения стабильной частоты для АСЭ при переменной частоте вращения приводного двигателя целесообразно применять АСГ, который обеспечивает высокое качество выходного напряжения при изменении частоты вращения приводного вала.

2. Разработана математическая модель АСГ, позволяющая исследовать установившиеся и переходные процессы АСЭ как её отдельных элементов, так и в целом, совместно с различной системой управления. Модель имеет открытую архитектуру, построенную по блочному принципу с возможностью оперативного изменения в зависимости от конкретно решаемой задачи.

3. Предложена система АРВ при переменных значениях частоты вращения ротора АСГ на базе теории нечетких множеств. Для рассматриваемой модели синтезирована система стабилизации амплитуды и частоты генерируемого напряжения с применением нечеткой логики.

4 Доказано, что испочыование нечеткого регулятора в системе АРВ генератора позволяет обеспечить требуемые показатели качества выходного напряжения в широком диапазоне изменения нагрузки Сравнительный анализ динамических режимов автономного АСГ с нечеткими алгоритмами управления и классическими регуляторами, полученный при компьютерном моделировании показал, что использование нечеткой логики обеспечивает требуемую стабилизацию параметров генерируемой электроэнергии и уменьшает время переходного процесса Время регулирования и значение отклонения напряжения во всем диапазоне изменения нагрузки в среднем в 1,4 раза меньше по сравнению с использованием классического регулятора возбуждения генератора

5 Проведено сравнение основных показателей качества электрической энергии в различных режимах работы АСЭ на базе АСГ Установившееся отклонение напряжения при включении номинальной нагрузки с cos <р = 0,8 SUy = 1,47%, а установившееся отклонение частоты равно Sfy =0,125%, коэффициенту искажения синусоидальности кривой напряжения не превышает Кц = 5%

6 Проверена адекватность математической модели и достоверность теоретических и расчетных данных на основании сравнения практических результатов, полученных на базе учебного стенда «Модель электрической системы», с результатами расчетов, выполненных посредством компьютерного моделирования Установлено, что зависимости, полученные при моделировании, достоверны и практически отличаются не более чем на 10% от результатов математическою моделирования, т е находятся в пределах допустимой точности инженерных расчетов Экспериментальные результаты, полученные на основе результатов математического моделирования, свидетельствуют об адекватности разработанных математической и компьютерной моделей АСЭ реальным процессам

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ В рецензируемом журнале аз списка ВАК

1 Семенов В В , Рогинская JIЭ, Султангалеев Р Н Имитационная модель асинхронизированного синхронного генератора при автономной работе // Вестник саратовского государственного технического университета №1(23) выпуск 3,2007 -С 110-116

В других изданиях

2 Семенов В В Анализ режимов работы энергетических систем в пакете MATLAB // Интеллектуальные системы управления и обработки информации Материалы всероссийской молодежной научно-технической конференции - Уфа, 2003 -С 215

3 Семенов В В Математическое моделирование переходных процессов синхронного генератора // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы Межвузовский научный сборник. - Уфа, 2003 -С 147-150

4 Семенов В В, Семенов В В Модель синхронного генератора с симметричными магнитными параметрами в пакете МаЙаЬ // Известия академии инженерных наук им АМ Прохорова «Юбилейный 15-й том посвященный столетию со дня рождения А М Бамдаса и Ю Л Мукосеева» / Под ред Ю В Гуляева - Москва - Н Новгород НГТУ.2005 Т 15 -С 184-187

5 Программа расчета переходных процессов в синхронном генераторе / Семенов В В , Рогинская Л Э, Султангалеев Р Н / Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2006613589 - М РосАПО, 2006

6 Семенов В В , Султангалеев Р Н Автономные системы электроснабжения с асинхронизированными синхронными машинами // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы Межвузовский научный сборник -Уфа, 2006 -С 220-224

7 Семенов В В Асинхронизированные генераторы автономных электрических систем // Анализ, синтез и управление в сложных системах Сборник научных трудов - Саратов, 2006 -С 24-27

8 Семенов В В Виртуальная модель асинхронизированного синхронного генератора автономных систем // Энергетика и энергоэффекгавные технологии Сборник докладов международной научно-технической конференции, часть 2, Липецк, 2006 - С 14-17

9. Программа расчета динамических режимов работы асинхронизированного синхронного генератора с системой стабилизации параметров на базе нечеткой логики / Семенов В В, Рогинская Л Э, Султангалеев Р Н / Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2007613666 -М РосАПО, 2007

10 Семенов В.В, Султангалеев РН Нечеткое управление асинхронизированным синхронным генератором при автономной работе // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы Межвузовский научный сборник - Уфа, 2007 - С 103-106

11 Семенов В В Динамические режимы асинхронизированного синхронного генератора в дизель-электрических агрегатах // Энергетика и энергоэффективиые технологии Сборник докладов П ежегодной международной научно-технической конференции, Липецк, 2007 - С 55-60

12 Семенов В В Оптимизация переходных процессов асинхронизированного синхронного генератора при автономной работе // Мавлютовские чтения Всероссийская молодежная научная конференция Том 2 - Уфа, 2007 - С 38

13 Семенов В В, Костенко А И. Асинхронно вентильный каскад на базе универсальной машины переменного тока // Энергетика экология, надежность, безопасность X Всероссийский студенческий научно-технический семинар -Томск, 2008 - С 70-74

14 Семенов ВВ. Цифровая система управления током возбуждения асинхронизированного синхронного генератора // Электронные устройства и системы Межвузовский научный сборник - Уфа, 2008 -С 106-110

Соискатель

Семенов В В

Семенов Василий Владимирович

АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ АСИНХРОНИЗИРОВАННОГО СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Специальность 05 09 03 - Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 14 08 2008 г Формат 60х80 1/16 Бумага офсетная Печатышоская Гарнитура Тайме Уел печ л 1,0 Уел кр -отг 1,0 Уч -изд л 0,9 Тираж 100 экз Заказ №296 Бесплатно

ГОУ ВПО Уфимский государственный авиациошшй технический университет Центр оперативной полиграфии 450000,Уфа-центр,ул К Маркса, 12

Введение.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК.

1.1. Общая характеристика автономных систем электроснабжения.

1.2. Методы исследования автономных систем электроснабжения

1.3. Общие принципы управления асинхронизированным синхронным генератором.

1.4. Состояние вопроса и постановка задачи исследования.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАШИННЫХ СИСТЕМ В АВТОНОМНОЙ СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С ВОЗБУЖДЕНИЕМ ПЕРЕМЕННЫМ ТОКОМ.

2.1. Система относительных единиц. Приведение параметров вторичной обмотки к первичной.

2.2. Основные модули автономной системы электроснабжения и их моделирование в пакете Matlab/Simulink.

2.3. Построение нечеткого регулятора в системе MATLAB

2.4. Модель автономной системы электроснабжения.

Выводы по второй главе.

3. АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК МОДЕЛИ АСИНХРОНИЗИРОВАННОГО СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ПРИ АВТОНОМНОЙ РАБОТЕ.

3.1. Основные энергетические соотношения.

3.2. Методика измерения и построения характеристик генератора.

3.3. Электромеханические характеристики автономной системы электроснабжения.

3.4. Электромеханические характеристики при регулировании тока возбуждения асинхронизированного синхронного генератора.

Выводы по третьей главе.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В АСИНХРОНИЗИРОВАННОМ СИНХРОННОМ ГЕНЕРАТОРЕ.

4.1. Описание экспериментальной установки для исследования электромагнитных процессов в асинхронизированном синхронном генераторе.

4.2. Построение преобразователя частоты для асинхронизированного синхронного генератора.

4.3. Экспериментальное определение параметров универсальной машины переменного тока.

4.4. Характеристики асинхронизированного синхронного генератора и проверка адекватности модели.

Выводы по четвертой главе.

Актуальность. Современная тенденция развития энергетики состоит в стремлении к сбалансированности энергорайонов, повышении надежности электроснабжения потребителей. Важное место в стратегии развития электроэнергетики занимают автономные системы электроснабжения (АСЭ). В последнее время АСЭ получают все более широкое распространение в системе электроснабжения не только специального, но и общего применения. Указанные системы используются почти во всех отраслях народного хозяйства, их крупнейшими потребителями являются топливно-энергетический, агропромышленный и машиностроительный комплексы страны. Области применения таких генераторов охватывают электроагрегаты (стационарные, судовые, передвижные) и управляемые электромеханические системы (строительно-дорожные, транспортные и самоходные машины, ветроэнергетические установки и малые ГЭС, генераторы, работающие на статические преобразователи частоты и электромашинно-разделительные ч агрегаты), системы бесперебойного питания ответственных потребителей, в том числе современные вычислительные комплексы.

Необходимость в них возникает там, где технически невозможно или экономически не выгодно использовать централизованное электрическое снабжение, например на движущихся объектах. А это, в первую очередь труднодоступные объекты, удаленные от крупных электрических систем, и имеющие собственные источники первичной энергии, например, газовые и нефтяные месторождения. АСЭ находят широкое применение в промышленности, строительстве, сельском и коммунальном хозяйствах. Они работают на предприятиях, в аэро-, морских и речных портах, в энергоблоках больниц, фермерских хозяйствах, в системах аварийного энергоснабжения, на объектах оборонного комплекса - везде, где необходима электроэнергия, а сеть или удалена или работает с перебоями.

В таких условиях решение проблем управления автономными энергетическими комплексами, прежде всего в части оптимизации процессов электроснабжения предприятий, с позиций энергосбережения и минимизации затрат представляет собой важную задачу.

Обеспечение качества электроэнергии для потребителей АСЭ промышленной частоты имеет существенное значение. Получение стабильной частоты при переменной частоте вращения приводного двигателя является одной из важных задач для АСЭ. Существует проблема обеспечения стабильных параметров электрической энергии, получаемой преобразованием механической энергии от нестабильного ее источника, например, вето двигателя. Та же проблема существует и при работе от стабильного источника механической энергии, но при нестабильной электрической нагрузке. Эффективным способом решения этой проблемы является преобразование механической энергии в электрическую асинхронизированными синхронными генераторами (АСГ). В связи с этим, последние годы наблюдается усиление интереса инженеров и исследователей к асинхронизированным машинам, которые в полной мере могут решить поставленные задачи для АСЭ.

Важное значение имеет изучение параллельной работы автономных источников с сетью. При этом возникает ряд специфических вопросов совместной работы автономных систем с централизованной сетью.

Большой вклад в развитие асинхронизированных машин, в создание современной теории их управления и практического использования внесены отечественными учеными проф. М.М. Ботвинником, по инициативе и под руководством которого эти работы были начаты во ВНИИЭ в 1955 г., и его последователем проф. Ю.Г. Шакаряном. Большой вклад в теорию и практику внесли исследования, выполненные Н.Н. Блоцким, В.И. Радиным, И.А. Лабунцом, А.П. Лохматовым, Л.Г. Мамиконянцем, И.М. Постниковым, С.В. Покровским, З.Н. Сазоновым и др. [1]. Практическая реализация работ по внедрению асинхронизированных генераторов началось в 60-х годах, наиболее значимой из которых явилось ввод в эксплуатацию 2-х асинхронизированных гидрогенераторов мощностью по 40 МВт Иовской ГЭС (Колэнерго). Среди зарубежных ученных, данной тематикой занимались J.C. Clare, A. Kahn, L.M. Ricardo, R. Репа, R.M. Sebastian и др. [1, 2, 3, 4, 5].

Бесперебойное обеспечение энергией предполагает наличие автономного источника для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории. Выбор типа источника определяется его назначением, потребляемой мощностью, наличием или отсутствием сети электроснабжения, географическим положением потребителя и допустимыми затратами.

Анализ результатов исследований отечественных и зарубежных ученых показал, что применение АСГ для автономных систем, работающих на различную нагрузку, изучены недостаточно. Мало исследованы вопросы влияния частоты вращения вала приводного двигателя на качество переходного процесса при автономной работе генератора.

Одним из серьезных препятствий на пути внедрения АСГ в автономных системах является проблема создания простой и надежной системы стабилизации напряжения по амплитуде и частоте, что требует проведения соответствующих исследований. В последние время предъявляются повышенные требования к качеству электроэнергии, что накладывает соответствующие требования к системам управления с возможно более универсальными свойствами.

Несмотря на то, что асинхронизированные синхронные генераторы обладают рядом ценных качеств, в настоящее время они наименее изучены. Исследованию теории и практики управления автономными энергетическими комплексами и энергосбережением посвящено достаточно большое количество работ отечественных и зарубежных специалистов. Однако, на уровне АСЭ эти исследования разрознены и не в полной мере способствуют решению данной проблемы. Поэтому, исследование АСГ для автономных систем, работающих на различную нагрузку, является актуальной задачей.

Основания для выполнения работы. Диссертационная работа выполнена в Уфимском государственном авиационном техническом университете по плану научно-исследовательских работ по теме АП-ЭМ-02-04-ХГ.

Целью выполнения диссертационной работы является создание автономной системы электроснабжения на базе асинхронизированного синхронного генератора, обеспечивающей требуемые показатели качества выходного напряжения при переменной частоте вращения приводного двигателя.

Основные задачи исследования:

1. Создание математической модели асинхронизированного синхронного генератора и расчет его статических характеристик при автономной работе.

2. Исследование переходных процессов АСГ с помощью математического пакета Matlab

3. Разработка системы регулирования тока возбуждения АСГ, обеспечивающей необходимые показатели качества электроэнергии.

4. Создание комплекса программ для исследования автономной системы электроснабжения.

5. Экспериментальное исследование АСГ с использованием пакета LabView для проверки адекватности полученных теоретических результатов.

Методы исследований. При решении поставленных задач использовались как теоретические, так и экспериментальные методы исследования. Научные исследования основывались на применении методов теории электромеханического преобразования энергии, общей теории дифференциальных уравнений, методов современной теории автоматического управления, теории нелинейных систем, теории нечетких множеств, теории дискретных систем, теории устойчивости. При решении задач исследования статических и динамических режимов работы АСЭ, для определения структуры и параметров предложенной модели использовались методы компьютерного моделирования на основе математического пакета MatLab/Simulink. В ходе экспериментального исследования использована программная среда LabView для решения задачи управления и наблюдения над электромеханическими системами.

На защиту выносятся:

1. Структура автономной системы электроснабжения, включающая регулируемый преобразователь частоты с ШИМ-модуляцией.

2. Методика построения характеристик асинхронизированного синхронного генератора - синхронная машин двойного питания - при автономной работе.

3. Математическая модель для исследования переходных процессов автономной системы электроснабжения на базе универсальной машины переменного тока с помощью математического пакета MatLab/Simulink.

4. Система регулирования возбуждения асинхронизированного синхронного генератора на основе нечеткой логики, позволяющая обеспечить требуемые показатели качества электроэнергии.

5. Результаты экспериментальных исследований, подтверждающие адекватность математической модели и достоверность полученных теоретических данных.

Научная новизна.

1. Разработана система автоматического регулирования возбуждения асинхронизированного синхронного генератора на основе теории нечетких множеств, позволяющая улучшить динамические характеристики и повысить показатели качества электроэнергии в автономных системах электроснабжения.

2. Создана математическая модель разработанной автономной системы электроснабжения, позволяющая построить статические и динамические характеристики асинхронизированного синхронного генератора.

3. Определены наиболее рациональные режимы работы автономной системы электроснабжения при изменении нагрузки АСГ и частоты вращения приводного двигателя.

4. Разработано программное обеспечение для исследования автономной системы электроснабжения на базе универсальной машины переменного тока с предложенной системой автоматического регулирования.

Практическую ценность имеют:

1. Создание АСЭ на базе АСГ с показателями качества удовлетворяющими требованиям действующих ГОСТов.

2. Рассчитаны пределы регулирования напряжения возбуждения для универсальной машины при различной частоте вращения приводного двигателя.

3. Предложены программы анализа переходных и установившихся режимов универсальных машин переменного тока с системой возбуждения, регулируемой алгоритмами на основе теории нечетких множеств, для автономных систем электроснабжения, защищенные свидетельством об официальной регистрации программ для ПЭВМ.

4. Спроектирован и выполнен образец преобразователя частоты с микропроцессорным управлением для системы регулирования тока возбуждения асинхронизированного синхронного генератора.

Внедрение результатов работы. Материалы диссертационной работы используются для проектирования автономных систем электроснабжения в ООО «Энергоинновация». Результаты работы используются в учебном процессе УГАТУ при подготовке бакалавров, инженеров и магистров специальностей 140601 «Электромеханика» и 140205 «Электроэнергетические системы и сети».

Апробация работы. Основные положения работы были доложены и обсуждены на международной научно-технической конференции «Энергетика и энергоэффективные технологии» - 2006 г. (г. Липецк), на Всероссийской молодежной научно-технической конференции «Интеллектуальные системы управления и обработки информации» - 2003 г. (г. Уфа), на научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Молодежная наука и АПК: проблемы и перспективы» - 2005 г. (г. Уфа), на научно-технической конференции «Электромеханика, электротехнические комплексы и системы» 2005 г. (г. Уфа), научно-техническая конференция «Электромеханика, электротехнические комплексы и системы» 2006 г. (г. Уфа), научно-техническая конференция «Электромеханика, электротехнические комплексы и системы» 2007 г. (г. Уфа), Всероссийской молодежной научной конференции «Мавлютовские чтения» 2007 г. (г. Уфа).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, включая 1 статью в издании из перечня, утвержденного ВАК России («Вестник саратовского государственного технического университета»), 11 статей, два свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ в РосАПО.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 142 наименований и 4-х приложений. Основная часть диссертации изложена на 151 страницах машинописного текста и содержит 68 рисунков и 6 таблиц.

ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ

1. Создана экспериментальная установка на базе учебного стенда «Модель электрической системы» для исследования автономной работы АСГ с преобразователем частоты ШИМ и цифровой системы управления током возбуждения универсальной машиной переменного тока. Использование специального контроллера, ориентированного на задачи управления АСГ, позволяет реализовать различные алгоритмы АРВ, отвечающим высоким требованиям ПКЭ для АСЭ.

2. Результатом проведенных серий экспериментов явилось определение электромагнитных параметров асинхронизированного синхронного генератора. Полученные экспериментальные данные обрабатывались в соответствии ГОСТом и разработанной программой в пакете LabVIEW для управления режимами работы системы и анализ электромагнитных процессов. Полученные данные используются при математическом моделировании статических и динамических режимов.

3. Статические характеристики качественно совпадают с экспериментальными характеристиками, полученными при компьютерном моделировании (расхождение составляет не более 8 %). Характеристика холостого хода АСГ проходит выше, чем характеристика СГ, что обусловлено добавочным током возбуждения. Различия между внешними и регулировочными характеристиками этих генераторов также обусловлены изменением тока возбуждения, зависящим от ЭДС вращения.

Установлено, что результаты компьютерного моделирования динамических характеристик качественно совпадают с результатами полученными в ходе экспериментальных исследования и обеспечивают 10 % точность при математическом моделировании динамических режимов работы АСГ.

4. Пространственно-векторная модуляция, примененная в схеме управления трехфазного инвертора для системы возбуждения АСГ, позволяет адаптировать режим переключения IGBT элементов к различным ситуациям, таким как: частичная нагрузка, полная нагрузка, линейная нагрузка, нелинейная нагрузка, статическая и переменная нагрузка, и т.д.

5. Измерения полученные в ходе эксперимента показали, что источник ПЧ на базе IGBT-транзисторов с ПВМ, реализованном на микропроцессорной базе в цепи возбуждения АСГ, обеспечивает хорошее качество кривой выходного напряжения, регламентируемые ГОСТом, в различных режимах работы АСЭ. В рассмотренных режимах работы АСЭ показатели качества электроэнергии не выходящие за пределы нормируемых значений измеряемых параметров.

6. Экспериментальные исследования АСГ и СГ при автономной работе полностью подтвердили правильность теоретических выводов и результаты его компьютерного моделирования с достаточно хорошей сходимостью. Сравнительный анализ расчетных и экспериментальных данных показывает, что расхождения не превышают 8-10 %, т.е. находятся в пределах допустимой точности инженерных расчетов.

136

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В рамках диссертационной работы получены следующие основные научные и практические результаты.

1. При создании автономных источников напряжения стабильной частоты для АСЭ при переменной частоте вращения приводного двигателя целесообразно применять АСГ, который обеспечивает высокое качество выходного напряжения при изменении частоты вращения приводного вала.

Асинхронизированный синхронный генератор при автономной работе с переменой частотой вращения приводного двигателя обеспечивает более эффективное (экономичное) преобразование механической энергии в электрическую, чем при традиционном режиме работы с синхронным генератором, поскольку не требуется выпрямлять и затем инвертировать всю потребляемую мощность.

2. Разработана математическая модель АСГ, которая позволяет исследовать установившиеся и переходные процессы в АСЭ, совместно с системой управления.

На основании дифференциальных уравнений АСГ, при автономной работе получены уравнения установившихся режимов, связывающие напряжения и токи генератора как объекта управления, при различном характере возбуждения его и частоты вращения приводного двигателя. Построены статические характеристики АСГ. Определена взаимосвязь момента и мощности (энергетические соотношения). Получены аналитические выражения для составляющих результирующего момента и мощности, величины которых определяются соотношением параметров обмоток возбуждения и значением параметра возбуждения.

3. Предложено решение построения системы АРВ для автономной системы при переменных значениях частоты вращения ротора АСГ на базе теории нечетких множеств. Для рассматриваемой модели синтезированы система автоматического регулирования и стабилизации амплитуды и частоты генерируемого напряжения с применением нечеткой логики.

4. Исследованы основные показатели качества электрической энергии, регламентируемые ГОСТом, в различных режимах работы с различными системами регулирования. Доказано, что использование нечеткого регулятора в системе АРВ генератора позволяет обеспечить требуемые показатели качества выходного напряжения в широком диапазоне изменения нагрузки. Сравнительный анализ динамических режимов автономного АСГ с нечеткими алгоритмами управления и классическими регуляторами, полученный при компьютерном моделировании показал, что использование нечеткой логики обеспечивает требуемую стабилизацию параметров генерируемой электроэнергии и уменьшает время переходного процесса. Время регулирования и значение переходного отклонения напряжения во всем диапазоне изменения нагрузки в среднем в 1,4 раза меньше по сравнению с использованием классического регулятора возбуждения генератора.

4. Использование нечеткого регулятора в системе АРВ генератора позволяет обеспечить требуемые показатели качества выходного напряжения в широком диапазоне изменения нагрузки. Сравнительный анализ динамических режимов автономного АСГ с нечеткими алгоритмами управления и классическими регуляторами, полученный при компьютерном моделировании показал, что использование нечеткой логики обеспечивает требуемую стабилизацию параметров генерируемой электроэнергии, и уменьшает время переходного процесса и время регулирования в среднем в 1,4 раза, по сравнению с использованием классического регулятора возбуждения генератора.

Проведено сравнение основных показателей качества электрической энергии в различных режимах работы АСЭ на базе АСГ. Установившееся отклонение напряжения при включении номинальной нагрузки с cos^ = 0,8 SUy= 1,47%, а установившееся отклонение частоты равно 5/у = 0,125%, коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения не превышает Ки = 5%.

5. Адекватность математической модели и достоверность теоретических и расчетных данных проверялись на основании сравнения практических результатов, полученных на базе учебного стенда «Модель электрической системы», с результатами расчетов, выполненных по средствам компьютерного моделирования. Установлено, что зависимости, полученные в ходе экспериментов при помощи измерительных приборов, достоверны и отличаются не более чем на 10 %. Экспериментальные результаты, сформулированные на основе результатов математического моделирования, свидетельствуют об адекватности реальным процессам разработанных математической и компьютерной моделей АСЭ.

Измерения полученные в ходе эксперимента показали, что источник ПЧ на базе IGBT-транзисторов с ПВМ, реализованный на микропроцессорной базе в цепи возбуждения АСГ, обеспечивает хорошее качество кривой выходного напряжения, регламентируемое ГОСТом, в различных режимах работы АСЭ. В рассмотренных режимах работы АСЭ показатели качества электроэнергии не выходят за пределы нормируемых значений измеряемых параметров.

Сравнительный анализ расчетных и экспериментальных данных показывает, что расхождения не превышают 8-10 %, т.е. находятся в пределах допустимой точности инженерных расчетов.

139

1. Блоцкий Н.Н., Мамиконяиц Л.Г., Шакаряи Ю.Г. Исследование и применение асинхронизированных машин в энергетических системах. Электричество, 1985. - № 12. - С. 2-8.

2. Радин В.И., Загорский А.Е., Шакарян Ю.Г. Управляемые электрические генераторы при переменной частоте. -М.: Энергия, 1978. — 152 с.

3. Паластин М.Л. Электрические машины автономных источников питания. -М.: Энергия, 1972. 464 с.

4. Антипов К.П., Лабунец И.А., Лазарев Г.Б., Мамиконянц Л.Г., Шакарян Ю.Г. Электромашинно-вентильные комплексы повышение надежности и экономичности генерирования и потребления электроэнергии. // Электрические станции, 2005. -№ 2. - С. 57-63.

5. Лабунец И.А., Шакарян Ю.Г., Лохматов А.П., Кривушкин Л.Ф., Чевычелов В.А. Установившиеся режимы работы асинхронизированного турбогенератора // Электричество, 1981. № 3. - С. 23-28.

6. C.R. Kelber and W. Schumacher, "Adjustable Speed Constant Frequency Energy Generation with Doubly-Fed Induction Machines" Proceedings of the European Conference Variable Speed in Small Hydro, Grenoble, France, 2000.

7. Роль возобновляемых источников энергии в энергетической стратегии России. // Материалы конференции «Бизнес и инвестиции в России», Москва, 2000. 157 с.

8. Перспективы развития автономных систем генерирования переменного тока стабильной частоты / Бертинов А.И., Мизюрин С.Р., Бочаров В.В. и др. // Электричество, 1988. № 10. - С. 24-28.

9. Птицын О.В., Григораш О.В. Генераторы переменного тока. Состояние и перспектива // Электротехника, 1994. — № 9. — С. 2-6.

10. Инновационные ресурсосберегающие решения и их экономические оценки: Учебное пособие под ред. О.В.Федорова/М.: Инфра-М, 2003.-117с.

11. Атрощенко В.А., Григораш О.В., Лянчу В.В. Современное состояние и перспективы развития систем автономного электроснабжения // Промышленная энергетика, 1994. № 5. - С. 33-36.

12. W. Hofmann and F. Okafor "Doubly-Fed Full-Controlled Induction Wind Generator for Optimal Power Utilisation," Proceedings of the PEDS'01, 2001

13. Жданов П.С. Вопросы устойчивости электрических систем. Под ред. JI. А. Жукова. -М.: Энергия, 1979. 456 с.

14. Шакарян Ю.Г. Асихронизированные синхронные машины. М.: Энергоатомиздат, 1984. 162 с.

15. Брускин Д.Э. Генераторы, возбуждаемые переменным током. М.: Высш. шк. 1974.-156 с.

16. Болоцкий Н.Н., Лабунец И.А., Шакарян Ю.Г. Машины двойного питания // Итоги науки и техники / ВИНИТИ АН СССР, 1979.

17. Торопцев Н.Д. Асинхронные генераторы автономных систем. М.: Знак, 1997.-217 с.

18. Онищенко Г.Б., Локтева И.Л. Асинхронные вентильные Каскады w двигатели двойного питания. М.: Энергия, 1979. — 361 с.

19. Мамиконянц Л.Г., Шакарян Ю.Г. Асинхронизированные синхронные генераторы: состояние, проблемы, перспективы // Электричество, 1994. — №°3. С. 13-18.

20. Электрические машины и трансформаторы. М.: Изд-во ВИНИТИ, 1979. — 346 с.

21. Xu L., Cheng W. "Torque and reactive power control of a doubly-fed induction machine by position sensorless scheme.", IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 31, №3, pp 636-642, May/June 1995.

22. Pena R., Clare J.C., Asher G.M., "Doubly fed induction generator using back-to-back PWM converters and its application to variable-speed wind-energy generation", IEE Proc.-Electr. Power Appl.,Vol.143,No.3,pp.231-241, Mayl996.

23. Yifan Tang and Longya Xu. A flexible active and reactive power controlstrategy for a variable speed constant frequency generating system. IEEE Transactions on Power Electronics, 10(4): 472-478, 1995.

24. Rifai M.B., Ortmeyer Т.Н. "Dynamic analysis of a doubly fed generator in power system applications.", Electric Machines and Power Systems, Vol. 21, pp 141-150, 1993.

25. Казовский Е.Я., Рубисов Г.В. Внезапные несимметричные КЗ синхронной машины, включенной в мощную сеть/Исследование турбо- и гидрогенераторов большой мощности. JL: Наука, 1977. - 196 с.

26. Глебов И.А. Системы возбуждения асинхронных генераторов с управляемыми преобразователями. М.: Изд-во АН СССР, 1980. 146 с.

27. Радин В.И., Брускин Д.Э., Зорохович А.Е. Электрические машины: Асинхронные машины. -М.: Высшая школа, 1988. 243 с.

28. Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока. JL: Энергия, 1980.-256 с.

29. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах: Учебник для электроэнергетических специальностей вузов. Изд. 4-е. М.: Высшая школа, 1985. - 536 с.

30. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах: учебн. для электротехн. и энерг. вузов, и фак. М: Энергия 1970. -517 с.

31. Загорский А.Е., Шакарян Ю.Г. Управление переходными процессами в электрических машинах переменного тока. — М.: Энергоатомиздат, 1986. — 176 с.

32. Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники. Учеб. Пособие. Изд 2-е, испр. И доп. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. — 664 с.

33. Костырев M.JL, Скороспешкин А.И. Автономные генераторы с вентильным возбуждением. М.: Энергоатомиздат, 1993. 212 с.

34. Бут. Д.А. Бесконтактные электрические машины. М.: Высшая школа, 1990.-416 с.

35. Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник для студентов высш. техн. учебн. заведений. 3-е изд., перераб. - JI.: Энергия, 1978. - 832 с.

36. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. Учебник для вузов — М.: Энергия, 1980.-928 с.

37. Радин В.И., Загорский А.Е., Белоновский В.А. Электромеханические устройства стабилизации частоты. М.: Энергоиздат, 1981. 168 с.

38. Балагуров В.А., Галатеев Ф.Ф. Электрические генераторы с постоянными магнитами. М.: Энергоатомиздат, 1988. — 324 с.

39. Справочник по электрическим машинам. В 2-х т. // Под общей ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова. T.l. -М.: Энергоатомиздат. 1989.-456 с.

40. Глебов И.А. Электромагнитные процессы систем возбуждения с.м. JL: Наука. 1987. 264 е.: ил.

41. Дмитриева Г.А. Анализ работы неуправляемой ВЭУ в автономной системе // Электричество, 1998. № 6. - С. 16-23.

42. Балагуров В.А. Проектирование специальных электрических машин переменного тока. М.: Высшая школа, 1982. — 271 с.

43. Осин И.Л., Шакарян Ю.Г. Электрические машины. Синхронные машины. М.: Высшая школа, 1990. 242 с.

44. Григораш О.В. Современное состояние и перспективы применения асинхронных генераторов в автономной энергетике. // Промышленная энергетика, 1995. № 3. - С. 29-32.

45. Принципы построения систем регулирования электроприводов с двигателями переменного тока. / И.Л. Локтева, Г.Б. Онищенко, Т.В. Плотникова, Ю.Г. Шакарян // Электричество. 1978. №5. - С. 19-22.

46. Сонин Ю.П., Прусаков Ю.И. Перегрузочная способность машины двойного питания в режиме вентильного двигателя. // Электричество. 1986. -№ 7. С. 14-21.

47. Горев А.А. Переходные процессы синхронных машин. М.: Наука. 1985.

48. Ботвинник М.М. Основы теории переходных процессов синхронных машин. Л.: Госэнергоиздат 1960. - 358 с.

49. Электрические системы: Управление переходными режимами электроэнергетических систем / В.А. Веников, Э.Н. Зуев и др. — М.: Высш. шк., 1982.-317 с.

50. Стернинсон Л.Д. Переходные процессы при регулировании частоты и активной мощности в электрических системах. — М.: Энергия, 1975. —328 с.

51. Сипайлов Г.А. и др. Электрические машины (специальный курс): Учеб. Для вузов по спец. «Электрические машины» / Г.А. Сипайлов, Е.В. Кононенко, К.А. Хорьков 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1987. - 287 с.

52. Копылов И.П. Математическое моделирования электрических машин. Учеб. для вузов. 3-е изд., перераб. И доп. - М.: Высш. Шк., 2001. - 327 е.:

53. Самородов Г.И., Хорошев Н.И. О системе замещения синхронного генератора при расчетах электромагнитных переходных процессов. — Тр. СибНИИЭ, 1976. вып. 31. 127 с.

54. Зарубин B.C. Математическое моделирование в технике: Учеб. для вузов / Под ред. B.C. Зарубина, А.П. Крищенко. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. — 496 с. (Сер. Математика в техническом университете; Вып. CCI, заключительный).

55. Дьяконов В. MATLAB: Учебный курс. СПб.: Питер, 2001. 287 с.

56. Дьяконов В., Круглов В. Математические пакеты расширения MATLAB 5.0/5.3. Система символьной математики. М.: Нолидж, 1999. - 328 с.

57. Мартынов Н.Н., Иванов А.П. MATLAB 5.x: Вычисления, визуализация, программирование. М.: КУДИЦ- ОБРАЗ, 2000. 265 с.

58. Барков В.А. Определение функции регулирования и анализ установившегося режима работы электропривода с двигателем двойного питания при переменной скорости вращения // Изв. вузов. Энергетика, 1976.-№5.-С. 7-15.

59. Онищенко Г.Б., Шакарян Ю.Г., Локтева И.Л. Некоторые принципы синтеза систем регулировании! электропривода переменного тока. //

60. Электрофикация и автоматизация промышленных установок, вып. 118/ВЗПИ, 1978.-С. 24-36.

61. Айзенштандт Е.Б., Шакарян Ю.Г. О законе регулирования напряжения статора и ротора АСД, работающего в автономной системе // Электротехника. 1973. № 11. - С. 8-16.

62. Шакарян Ю.Г., Читечян В.И., Арутюнян М.В. Автономный асинхронизированный генератор с возбуждением от источника с высшими гармоническими э.д.с. // Электричество, 1985. № 9. - С. 28-32.

63. Гумановский Б.Я., Самулев В.И., Бурда Е.М. Особенности статических режимов машин двойного питания малой мощности // Электричество, 1982. -№3.- С. 32-41.

64. Браславский В.Я. и др. Преобразователь частоты для МДП с расширенным диапазоном регулирования скорости // Проблемы преобразовательной техники. Ч. 5. Киев: ИЭД АН УССР, 1983. 142 с.

65. Пат. 2014724 Российская Федерация, МПК Н 02 Р 9/14, Способ адаптивного регулирования возбуждения синхронного генератора/ Романов С.В.; заявитель и патентообладатель Романов С.В, №4882526/07; заявл. 15.11.1990; опубл. 15.06.1994; Бюл. № 27/2000. 6 с.

66. Микропроцессорный автоматический регулятор возбуждения для асинхронизированных электромеханических преобразователей частоты / В.А. Александров, В.Г. Клещенко, В.П. Морозкин и др. // Электричество, 1991.-№7.-С. 17-23.

67. Круглов В.В., Борисов В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика. М.: Радио и связь, 2000. - 226 с.

68. Заде JI. Понятие лингвистической переменной и ее применение к принятию приближенных решений. М.: Мир, 1976. - 167 с.

69. Yager R., Filev D. Essential of Fuzzy Modeling and Control. John Willey & Sons, 1994.-388 p.

70. Fuzzy Logic Toolbox. User's Guide, Version 2. The Math Works, Inc., 1999.

71. Optimization Toolbox. User's Guide, Version 2. The Math Works, Inc., 1999.

72. Катковник В. Я. Непараметрическая идентификация и сглаживание данных: метод локальной аппроксимации. М.: Наука, 1985. - 326 с.

73. Lown М., Swidenbank Е., Hogg B.W. Adaptive fuzzy logic control of a turbine generator system. — IEEE Transaction on energy conversion, December 1997. vol.12, 34.

74. Леоненков A.B. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fuzzy TECH. — СПб.: БХВ Петербург, 2005. - 736 с.

75. Шакарян Ю.Г., Плотникова Т.В. Синтез функций регулирования асинхронизированных синхронных машин с использованием теории инвариантности. // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт, 1980. № 3.

76. Ротштейн А.П. Интеллектуальные технологии идентификации: нечеткая логика, генетические алгоритмы, нейронные сети. Винница: УНИВЕРСУМ - Винница, 1999. - 320 с.

77. Митюшкин Ю.И., Мокин Б.И., Ротштейн А.П. SoftComputing: идентификация закономерностей нечеткими базами знаний. — Винница: УШВЕРСУМ Вшниця, 2002. 145 с.

78. Rotshtein A. Desig and Tuning of Fuzzy Rule Based System for Medical Diagnosis // In Fuzzy and Neuro Fuzzy Systems in Medicine / Ed.

79. Teodorescu N. H. CRC-Press, 1998. - P. 243-289.

80. Ротштейн А.П., Кательников Д.И. Идентификация нелинейных зависимостей нечеткими базами знаний // Кибернетика и системный анализ. 1998.-№5.-С. 53-61.

81. Ротштейн А.П., Митюшкин Ю.И. Извлечение нечетких правил из экспериментальных данных с помощью генетических алгоритмов // Кибернетика и системный анализ. — 2001. № 3. — С. 45-53.

82. Ротштейн А.П., Штовба С.Д. Влияние методов деффазификации на скорость настройки нечеткой модели // Кибернетика и системный анализ. — 2002.-№5.-С. 169-176.

83. Zimmermann H.J. Fuzzy Set Theory and its Applications. 3rd ed. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1996. - 315 p.

84. Rodriguez-Amenedo L. "Automatic Generation Control of a Wind Farm With Variable Speed Wind Turbines," IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol 17, No. 2, June 2002.

85. Универсальный метод расчета электромагнитных процессов в электрических машинах. Иванов-Смоленский А. В. и др. М.: Энергоатомиздат, 1986.-235 с.

86. Горюнов Ю.П., Смоловик С.В. Математические модели элементов электроэнергетических систем и исследование их динамических свойств. Системы координат. Уравнения синхронной машины: Учебное пособие. СПб: СПбГТУ, 1992. 80 с.

87. Гультяев А.К. MATLAB 5.2. Имитационное моделирование в среде Windows: Практическое пособие. СПб.: КРОНА - принт, 1999. - 228 с.

88. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем. СПб.: КОРОНА принт, 2001. 320 с.

89. Дьяконов В. Simulink 4. Специальные справочник. СПб: Питер, 2002. — 528 с.

90. Демирчян К.С., Бутырин П.А. Моделирование и машинный расчет электрических цепей: Учеб. Пособие для электр. и электроэнерг. спец. Вузов. М.: Высш. шк., 1988. - 335 с.

91. Семенов В.В. Анализ режимов работы энергетических систем в пакете MATLAB // Всероссийская молодежная научно-техническая конференция «Интеллектуальные системы управления и обработки информации» Уфа. 2003.-С. 215.

92. Веников В.А., Веников Г.В. Теория подобия и моделирования (применительно к задачам электроэнергетики): Учебник для вузов по спец. «Кибернетика электр. систем». — 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1984.-439 с.

93. Сивокобыленко В.Ф., Меженкова М.А. Математическое моделирование электромеханических переходных процессов на электрических станциях. // Электричество, 2001. № 4. - С. 5 - 9.

94. Семенов В.В. Виртуальная модель асинхронизированного синхронного генератора автономных систем // Сборник докладов международной научно-технической конференции «Энергетика и энергоэффективные технологии», часть 2, Липецк 2006. С. 14-17.

95. Электронный каталог SimPowerSystems. For use with Simulink Электронный ресурс., [2006-]. Режим доступа: www.mathworks.com.

96. Электронный каталог Matlab Simulink & Toolboxes Электронный ресурс., [2006-]. — Режим доступа: www.mathworks.com.

97. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учеб. для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. — 7-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1978. 528 с.

98. Лазарев Ю. Моделирование процессов и систем в MATLAB. Учебный курс. СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2005. — 512 е.: ил.

99. Верно С., Цек 3. Математическое моделирование элементов энергетических систем. М.: 1985. - 313 с.

100. ГОСТ 14228-80. Дизели и газовые двигатели автоматизированные. — Введ. 1980-11-28. М.: Изд-во стандартов, 1984. - 32 с.

101. ГОСТ 10511-83. Системы автоматического регулирования частоты вращения (сарч) судовых, тепловозных и промышленных дизелей. Общие технические требования. Введ. 1983-12-06. - М.: Изд-во стандартов, 1984.- 14 с.

102. Супрун Г.Ф. Синтез систем электроэнергетики судов. — Л.: Судостроение,1972.-326 с.

103. Мелешкин Г.А. Переходные режимы судовых электроэнергетических систем. Л.: Судостроение, 1971. — 344 с.

104. Рудаков В.В., Столяров И.М., Дартау В.А. Асинхронные электроприводы с векторным управлением. Л.: Энергоатомиздат, 1987.-276 с.

105. Куропаткин П.В. Теория автоматического управления. М.: Высшая школа,1973.-375 с.

106. Ramuz D., Mirzaian A., Kauffmann J.M., Tnani S., Godfroid H. "Control strategy of double fed machine for variable speed drives.", proceedings of ICEM98, Istanbul, Sept. 1998, pp. 1340-1345.

107. Jang J.S. ANFIS: Adaptive network based fuzzy inference systems // IEEE Trans, on Systems, Man, and Cybernetics. 23(03). - May 1993. - P.665-685.

108. Семенов B.B., Султангалеев P.H. Нечеткое управление асинхронизированным синхронным генератором при автономной работе / Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: Межвузовский научный сборник Уфа. 2007. — С. 103 — 106.

109. Семенов В.В. Оптимизация переходных процессов асинхронизированного синхронного генератора при автономной работе / Мавлютовские чтения: Всероссийская молодежная научная конференция Том 2 Уфа, 2007. С. 38.

110. Евдокунин Г.А. Смоловик С.В. Математическое моделирование элементов электроэнергетических систем Л.: 1980. — 168 с.

111. Семенов В.В., Рогинская Л.Э., Султангалеев Р.Н. Имитационная модель асинхронизированного синхронного генератора при автономной работе // Вестник саратовского государственного технического университета №1(23). выпуск 3, 2007. С. 110 - 116.

112. Лабунец И.А., Лохматов А.П., Шакарян Ю.Г. Режимы работы, статические и динамические характеристики асинхронизированных турбогенераторов. -Киев, 1987.-45 с.

113. Семенов В.В. Математическое моделирование переходных процессов синхронного генератора. Межвузовский научный сборник «Электромеханика, электротехнические комплексы и системы» Уфа. 2003. -С. 147-150.

114. Программа расчета переходных процессов в синхронном генераторе / Семенов В.В., Рогинская Л.Э., Султангалеев Р.Н. / Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2006613589. М.: РосАПО, 2006.

115. Программа расчета динамических режимов работы асинхронизированного синхронного генератора с системой стабилизации параметров на базе нечеткой логики / В.В. Семенов, Л.Э. Рогинская, Р.Н. Султангалеев /

116. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2007613666. М.: РосАПО, 2007.

117. Налимов В.В. Теория эксперимента. -М.: Наука, 1971. -207 с.

118. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. — М.: Мир, 1972. 380 с.

119. Семенов В.В., Султангалеев Р.Н. Автономные системы электроснабжения с асинхронизированными синхронными машинами // Межвузовский научный сборник «Электромеханика, электротехнические комплексы и системы» Уфа. 2006. С. 220 - 224.

120. Семенов В.В. Асинхронизированные генераторы автономных электрических систем // Сборник научных трудов «Анализ, синтез и управление в сложных системах» Саратов 2006. С. 24 - 27.

121. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Введ. 1999-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1999. — 31 с.

122. Загидуллин Р.Ш. LabView в исследованиях и разработках. М.: Горячая линия - Телеком, 2005. — 352 с.

123. Суранов А.Я. Lab VIEW 7: справочник по функциям. М.: ДМК Пресс, 2005.-512 с.

124. Шакарян Ю.Г. Перспективы применения силовых полупроводниковых преобразователей в системах генерирования электроэнергии. // Новые технологии. 1999. № 2. - С. 34-41.

125. Козярук А.Е. Системы прямого цифрового управления в асинхронном приводе // Труды III международной (XIV Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу / НГТУ, Н. Новгород, 2001. —237 с.

126. Шрейнер Р.Т., Кривовяз В.К., Управление непосредственным преобразователями частоты с ШИМ в системах приводов переменного тока. // Электричество, 2007. № 5. - С. 26-37.

127. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе. / А.Я. Бернштейн, Ю.М. Гусяцкий, А.В. Кудрявцев, Р.С. Сарбтов; Под ред. Р.С. Сарбатова. М.: Энергия, 1980. 246 с.

128. Джюджи Д., Пелли Б. Силовые полупроводниковые преобразователи часты: Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1983. 425 с.

129. Козярук А.Е., Плахтина Е.Г. Вентильные преобразователи в судовых электромеханических системах. Д.: Судостроение, 1987. — 312 с.

130. Жемеров Г.Г. Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной связью. М.: Энергия, 1977. 280 с.

131. Четти П. Проектирование ключевых источников электропитания. — М.: Энергоатомиздат, 1990. -240 с.

132. D. Maksimovic, A. Stankovi'c, V. Thottuvelil, "Modeling and simulation of power electronic converters," Proc. IEEE, vol. 89, pp. 898-912, 2001.

133. ГОСТ 10169-77. Машины электрические трехфазные синхронные. Методы испытания. -Введ. 1977-01-28. — М.: Изд-во стандартов, 1983. 85 с.

134. ГОСТ 11828-86. Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний. Введ. 1986-08-15. - М.: Изд-во стандартов, 1987. - 42 с.

135. ГОСТ 27222-91 (МЭК 279-69). Машины электрические вращающиеся. Измерение сопротивления обмоток машин переменного тока. — Вед. 1991— 01-30. М.: Изд-во стандартов, 1999. - 20 с.

136. Жерве Г.К. Промышленные испытания электрических машин. 4-е изд. сокр. и перераб. - Д.: Энергоатомиздат, 1984. - 408 с.

137. ГОСТ Р 50783-95. Электроагрегаты и передвижные электростанции с двигателями внутреннего сгорания. Общие технические требования. — Введ. 1996-01-01. -М.: Изд-во. стандартов, 1995.-28 с.

138. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. М.: Энергоатомиздат, 1986. 364 с.

139. Гольдберг О.Д., Гурин Я.С., Свириденко И. С. Проектирование электрических машин.- М.: Высшая школа, 2001. — 312 с.