автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Методы и средства математического моделирования задач динамики объектов нефтяной электроэнергетики

е Я ;>

____АКАДЕМИЯ НАУК УССР

ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МОДЕЛИРОВАНИЯ В ЭНЕРГЕТИКЕ

АЛИ-ЗАДЕ ПЕРВИЗ ГАСАНОВИЧ

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗАДАЧ ДИНАМИКИ ОБЪЕКТОВ НЕФТЯНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

Специальность 05.13.16 — применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях

Диссертация в форме научного доклада на соискание ученой степени доктора технических наук

Киев — 1991

Работа выполнена в Азербайджанском индустриальном университете им. М. Азизбекова.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ГУЗИК В. Ф.,

доктор технических наук, профессор БОНДАРЕНКО В. М.,

доктор технических наук ЕФИМОВ И. Е.

Ведущая организация:

Новосибирский электротехнический институт.

Защита состоится 25 апреля 1991 г. в 14.00 часов на заседании специализированного Совета Д 016.61.01 по защите диссертации при Институте проблем моделирования в энергетике АН УССР (252180, Киез-180, ул. Генерала Наумова, 15).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института проблем моделирования в энергетике АН УССР.

Диссертация разослана 23 марта 1991 г.

Ученый секретарь специализированного Совета Д 016.61.01, канд. техн. наук

Э. П. СЕМАГИНА

/

. ЕВШНИЕ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

' Актуальность проблемы. Для удовлетворения возрастающих потребностей народного хозяйства страны в- нефти и газе - основных источниках энергии и скрья для многих отраслей промышленности -• необходимо постоянное увеличение их добычи и уменьшение себестоимости проходки при бурении скважин и себестоимости затрат при до-5ыче нефти. Эта задача требует внедрения новых буровых установок 1 нефтепромысловых механизмов интенсивной добычи нефти, разработ-геи мероприятий по снижению энергозатрат на получение единицы продукции (I м проходки скважины или I т нейти), совершенствование методов и средств управления и регулирования систем электропривода, >лектр ©оборудования и электроснабжения промыслов-объектов нефтя-юй электроэнергетики (ОНЭЭ). Следуот отметить, что около 10% 1арка нефтяных скваниа страны оснащена стаакями-кач&лками (СК)-'лубиг онасосиыш установками (ГНУ), устанавливаемыми в скважи-[ах на "лубиие 200...1500 м, привод плунжеров которых ооуществляет-!я о поверхности через длиннко штанги от качалки. Этот объект ¡ефтяной электроэнергетики со сложной динамикой является наиболее шссовым и энергоемким с высокой стеленью каощенкости динами-еских свойств даже в нормальном режиме работы. Поэтому даже не-начительное повышение эффективности работы.СК дает большой акосмический э5<|ект.

Разработка новых мосторшдений нефти и газа осуществляется уровнмя установками (БУ). Число ежегодно вводамих в эксплуатацию овых скважин составляет менее 10?» от общего Зонда скважин страны, на старых месторождениях менее 2+33?. (с учетом разведочного к ксплуатационного бурения). Однако высокая стоимость проходки I м квакшн обуславливает затрату более половины всех капитальных катаний нефтяной и газовой промышленности на бурение скважин, зичеи средняя глубина последних и стоимость ежегодно растут. Полпенсе экономической эффективности бурения также является важней-¡И народно-хозяйственной задачей. Успешно ее решение зависит от ¡штопального управления процессом бурения средствами автоматизи->ванного электропривода: не базе аишхронного двигателя (АД), оян-' юнного (СД), двигателя постоянного тока (ДПТ) и др.

В наибольшей степени динамическими свойствами насыщены сис-электрооборудования основных механизмов БУ: поршневых буро-¡х насосов (БН), подъемной лебедки (ЩК) и роторного стола (БРС). Даже нбрмальнче режимы большинства перечисленных нише основ-

них ОНЭЭ являются весьма тяжелыми. Резкопеременный и циклический характер моментов на валу таких механизмов, как буровая лебрдка, поршневые насосы, роторный стол, компрессоры, станки-качалки и др. создают не только тяжелые условия работа для систем электропривода и электрооборудования объекта, но и пульсацию наполнения в нефтепромысловых сетях или в автономных системах электроснабжения плавучих буровых и отдельных глубоководшос оснований.

В связи с этим существует сложная научно-техническая проблема исследования динамики объектов НЭЭ (бурения и добычи нейти) для длительных квазипериодических и, в некоторых случаях, близких к ударным режимов. При этом необходимо учитывать действие систем автоматического регулирования и управления, а при необходимости, динамики в механической чаоти приводимого механизма, т.е. длинных колонн бурильных труб, канатных у?лоз, глубинно-насосных итанг и т.д.

Натурные экспериментальные исследования в промысловых условиях систем электрооборудования бурения и добычи нефти играют важную ,но не главную роль в анализе режимов их работы и обоснования правильности принятых технических решений, в особенности для уникальных систем - сверхглубоких (на оутэ) и плавучих буровых, С другой стороны , проведение многовариантньх экспериментальна; исследований на нефтяних промыолах представляет значительные трудности :

- исследование режимов, близких к предельным, может быть . сопряжено со значительным ущербом и опасностью для жезки обслуживающего персонала (в связи с возможностью возникновения аварий);

- нарушение технологического процесса иоследуемого объекта может привести к таким тяжелым последствиям, как прихват бурового инструмента и потеря проходки ори бурении, к остановка станла-качалхи, потере в добыче нефти, обраэоьа: до песчаной пробки, замерзанию выкидной линии (в северных районах) и др.;

- во многих случаях по условиям технологического процесса накладывается многодневный запрет даже на кратковременное отключение (включение) упомянутых систем;

- в ряде случаев проведение экспериментальных работ ограничивается похаро-и взрывоопасностью объектов исследования. Применение методов математического и компьютерного моделирования позволяют избежать уиояянутне трудности,уг/енькить ччсло натурных испытаний и свести к минимуму проверэчлге (согласупгна) экспч-

римонтн. Кроме того математическое моделирование позволяет эффективно и 'всесторонне исследовать динамику объектов НЭЭ, устойчивость их работы , решать задачи разработки и отладки систем регулирования и управления, противоаварийной автоматики и т.д. В комплексных программах исследований натурные эксперименты и регания на моделях взаимно дополняют друг друга, сокращая процесс проектирования и внедрения новых сптен электрооборудования бурения и добычи нефти. Длительное время при исследовании систем электрооборудования НЭЭ пользовались упрощенными математическими моделями (обычно -нелинейные уравнения) и различными графо-аналитическими методами их расчета. • Однако эти математические модели не обеспечивают необходимой адекватности при исследовании современных систем электрооборудования интенсивного бурения и добычи нефти из-за возросших частот и амплитуд циклического режимов их работы. Поэтому предлагается применять подробное математическое описание объектов даже для нормальных режимов работы электрооборудования бурения и добычи нейти,которое представляет собой совместные алгебраические и дифференциальные или только дифференциальные нелинейные системы уравнений о характерным для них значительным разбросом коэффициентов и постоянных времени (от десятков миллисекунд до нескольких секунд), а также с розко изменяющимися циклическими, порой ударными'возмущениями (по валу), с периодом от одной до нескольких десятков секунд, и значительными скачками или пульсациями йараметраСнапряжения в сети).

Полученные математические модели'нормальных, пусковых и аварийных режимов ОНЭЭ порождают трудности их реализации па ЭВМ, которые объясняются тем,что они приближаются к жестким системам, и требуют поздания специальных алгоритмов их решения или приемов (общепринятых в теории электропривода) выполнения исследования поэтапло:при резких изменениях в сети или набросах нагрузки на валу используется подробная математическая модель ОНЭЭ на малом интервале времени (1+3 сек);по мере выхода на-установившееся периодическое решонио (или при качественном исследовании происходящих процессов)уравнения упрощаются для остальной части интервала времена,в этом случае обычно значительного.

Диссертация посвящена специфике методов цифрового,аналогового, гибридного и полунатурного моделирования динамических задач объектов нефтяной электроэнергетики (бурения и добычи н8г]ти),их достоинства«я недостаткам,областям рационального применения,некоторым техническим средствам имитации режимов работы, коррвкци погрешностей моделей и ;р.

Значительный вклад в разработку теоретических основ моделирования и принципов поотроония ЦВМ, АВМ, ЦИМ, ИБС, ГС и других систем внесли Веников В.А..Верлань А.Ф., Глебов И.А., Горский В.Г. Иванов Б.В., Каляев A.B., Коган Б.Я.,Кузмичев Д.А.,Лебедев С.А., Литкенс И.В., Майоров В.Ф., Мярчук Г.И..Неслуховский К.С..Поспелов Д.А.,Пухов Г.Е.,Ушаков В.Б..Сурунжиев Р.И. и др.

Исследование режимов работа объектов нефтяной электроэнергетики посвятили фундаментальна труди: Азимов Б.А.,Ахундов Блантер С.Г.,Башарин А.В.,Владяславлев B.C..Габаивили Н.В., Гусейнов Ф.Г.,Джуварлы Ч.М.,Ивобот0нков Б.А.,Кадимов Я.Б., Керимов З.Г., Клкгёев В,И.,КочубиеЕский В.А.,Кулизадо К.Н.,Ллстенгартен Б.А.,Маме-дов Ф.М..Меньшов Б.Г.,Онищенко Б.Б,,Парфенов Б.М.,Шгац Б.М..Портной Б.М..Расулов Ы.М..Рудаков Б.В..Сандлер А.С.,Саидов А.А..Сабини1 Ю.А..Сиротин А.А.,Слбкановский O.J..Соколов Ы.М.,Суд И.И.,Таланов С.Б.,Тулин. B.C.,Чиликин М.Г.,Э^ендизаде А,А.,Гйьков М.Г. и др.

Однако вопросы теории, методики и специфики моделирования динамических режимов объектов нефтяной электроэнергетики (бурения и добычи нефти) о циклическими нагрузками на валу и пульсацией напряжения витающей сети разработаны в недостаточной мере.

Автор выражает искреннюю благодарность профессору,д.т.н., А.Ф.Верланю за помощь при формировании научного направления работы, данные совета и консультации.

Представляемая к защите работа выполнялась в ооотвествии о планами ПИР Азербайджанского института нефти и химии им. М.Азиг-бекова: межвузовская научно-техническая программа "Экономия элект-йнергии", приказ Мчнвуза СССР Я 703 от 14 июня 1982 г.; решение D 1987-1990 гг. научно-технической проблемы "Разработка методов и сродств экономии.электроэнергии в электрических снотемах", приказ Минвуза СССР J6 101 от 09 февраля 1987 г.

Целью работа являвтея: создание методов математического моделирования гадач динамики ОНЭЭ, обеспечивающих высокую адекватность процессов моделирования циклических нормальных, пусковых и аварийных режимов, их алгоритмическая, программная и аппаратурная реализация для обеспечения повышения качества разработки и эксплуатации нефтяного электрооборудования. Для достижения указанной цели требуется решение задач: определение погрешностей упрощенного рассмотрения динамических режимов; выбор математических моделей для исследования влияния пульсации напряжения для разработки устройств регулирования возбуждения я управления электроприводов ОНЭЭ; разработка методики моделирования задач динамики ОНЭЭ на

- ь -

ABM, ЦКМ, полунатурной модели; создаш'е комплексов программ по исследованию нормальных пуо.чэвнх к аварийных режимов основных ОНЭЭ; построение (¡унгасюнальнь'х моделей некоторых элементов элен-трооборудовс лия и нефтепромысловых механизмов; создание новых алгоритмов для устройств автоматического управления плавном запуском регулируемого электропривода.

Методы исследования . Математическое огшсашо дннамичоских режимов объектов НЭЭ выполнено на осново теории электропривода и электрооборуцован'ля бурения и добычи ке<*ти. При исследованиях использовались методы моделирования задач цлнашки па ЦВМ, АВМ, ДИМ и полунатурной модели, численные методы решения дшМорокциаль-нцх уравнений, теория цифровых интегрирующие моделей и коррекции иу погрешностей, методы оптимизации, итерационные методы решения алгебраических и нелинейных: ур^внчшй, методы ^урье-анализа периодических возмущений, катоды -имитационного и Зункщ; опального моделирования.

Достоверность научных положошй', выводов к рекомендаций подтверждена результатами нефтепромысловых экспериментов и исследованиями на полунатурной модели, т.е. посредством Яязичесной лабораторной модели, управляемой от ЭВМ.

На.уч.шя новизна.

1. Исследована взаимосвязь сложности и точности математического описания со спецификой и степенью насыщенности динамических свойств объектов НЭЭ, даны рекомендации по выбору их базовых динамических моделей. Определены погрешности упрощенного рассмотрения динамических задач и влияния пульсации напряжешт на устойчивость работа электропривода.

2. Предложены методика настройки (коррекции погрешности) циф рового интегратора (ЦИ) для повышения точности моделирования и алгоритм экспоненциального численного метода, ориентированного

на ШМ, для решения приближающихся к жестким динамических систем НЭЭ.

3. Разработаны комплексы программ для ЭВМ по исследованию пусковых, аварийных и динамических нормальных режимов работы основных еистем электрооборудования бурения и добнчл нсг,ти.

4. Предложены функциональные модели нефтепромысловых механизмов и реализующие их алгоритм« для управления электродинамической частью полунатурной модели при имитации динамически: режимов объектов НЭЭ с использованием ЭВМ (АВМ, ЦШ, ЦЬМ).

о. Разработаны универсальная полунатурная модель электрообо-

руцовакия главных механизмов уникальных буровых установок суши и моря и наЗтедобшанцих электроприводов и устройства иштации динамических нагрузок на налу н пульсации напряжения сета.

6. Усовэрвевмвована методика моделирования задач п-г^маки на Щ1М о учетом ограничений по входным приращениям Щ1; »¡^снован минимально нообходи&ый набор оборудования слещализироеаыюй ЦИМ (СЦНИ) для моделирования я имитации решшов работы объектов НЗЭ.

7. Разработали аовш алгоритмы системы автоматического управления плавким запуском регулируемого электропривода СК и устройства их реализация'на базе электронных аналоговых и электромеханически элементов. •

Основные полоаэнкя. выносимые на зачету .

I. Ь!атеиаткчас!СЕе «одели нормальных, пусковых и аварийных роишшв объектоз НЭЭ 11 результата их качественных исследований по вияЕЛоаию взаимосвязи сложности и точности моделей со спецификой и степенью наошушцоста дашмичвсккх свойств объектов, по разбросам основных параметров, промена решения и т.д.

• 2. Обоснование и классификация базовых динамических моделей основных реашов работы объектов НЭЭ (по амплитуде п частоте возмущений Со стороны сети к вала, наличию люфтов, олаблны каната, скачков нагрузки, форспрсвки возбуждения и т.д.).

3. Рекошвдацм по рациональному пришншшю формул числэшо-го интегрирования Руаге-Кугга различного порядка при с следовании норналышх, пусковых и аварийных режимов работы объектов НЗЭ.

4. Методика настройки цифровых интеграторов, обеспечивающая повышение точности моделирования динамических задач НЭЭ путем коррекция основной оишбю! 131 - погрошосгн окру1лле!Шя выходшх приращений.

5. ОрпзптироЕашщЁ па Щ.1 алгоритм экспсненциальпого численного метода решения щшбдкаавщихоя к жастюш дишшч9ских моделей объектов НЗЭ,

6. Комплексы прогрокм для ЭВМ по исследованию пусковых аварийных и норгладьных дшшдаческих режимов работы основных систеи электрооборудования бурения и добнчи нефти (некоторые из них введе ни в пакет учебных программ ПЭВМ для студентоа-электрошхаш'-коа).

7. Подели неЗтедромысловых механизмов бурения и добычи нейти и их роалнзация на ЭВМ для управления электродинамической частью полуиатурноЁ модели при имитации динамических реклксв работы ОНЗЭ,

8. Функннональнка ци^ровыз модели (для ЭВМ и ВДМ) трзх-азных систем напряжений и тлристорнкх преобразователей напряжения и частот;!, используемых в электроприводах объектов КЭЭ.

9. Методика моделирования на.АВМ динамических систем повы-енной жесткости ОНЭЭ (спуско-подъемнь'о операции ¡электропривода уровой лебедки, рациональная настройка регуляторов возбуждения риводов с удары...,д и циклическими нагрузками, учет влияния пуль-аши напряжения сети и др.).

10. Усовершенствованная методика моделирования задач дива-аки на ЦИМ с учетом охраниченкй по входной приращениям Ш, позво-ивзия уточнить вычислительные возможности и опредолить мини-ально необходимый набор оборудования специализированной НИМ 2ШМ).

11. Универсальная полунатурнал (электродинамическая) модель савнкх электроприводов уникальных буровых установок БУ - 15000, шву чих БУ и нефтедобывающих механизмов и аналогов™ устройства щтвция циклических ыомэктов на валу и пульсаций напряжения loav.tsoHu пятью АС СССР)'.

12. Алгорптгн я устройства автоматического управления плав-ад пуском-регулируемого электропривода стэкка-качалст (защище-

; трет АС СССР).

Практическая ценность а роализатпя результатов ра.. оты.

Научные положения, изложенные в докладе и работах автора, зволяют обосновать необходимость дрядакония динамических моде-it (а не статических) и для исследования циклических режимов 5оты электрооборудования неатянкх промыслов с частотой вше [5 Гц, в противном случае ври расчетах устойчивости работы дви-гелей станков-качалок, буровых насосов, компрессоров и др. воз-спют погрешности (более 10?!), которые возрастают с увеличением :тота (для 0,25 Гц - 20*2,5%, для 0,35 Гц - свышс 30? и т.д.). гампческие модели позволил! разработать и внедрить новый маток тональной настройки автоматического регулятора возбуждения тателей, что привело к снижению пульсация "апряженкя в повипв-) средневзвешенного коэффициента мощности.

На основании всестороннего анализа гинамлческото режима раи нефтепромысловой системы электроснаб-петя (СЗС) были опреде-ы потери моп'зости (27*22)?) устойчивость СЭС. Нг. бпзо полу-ннх дйниых составлено твхнгко-экокомь-шскос обоснование чао-

тичной замены АД на СД в приводе СК и внедрены в ПО "АзнегТть" ориентированные на привод СК бесконтактные СД (разработка ФЭИ АН Лат.ССР по заказу АзИНЕСТЕХИМ л ПО'^зкеГгть'') .Экономический эффект составил 1656 тыс .руб.

Разработанные автором цифровые модели АД и СД для НИМ и методы коррекции погрешности № позволили составить техническое какание на специализированную ЦИН для исследования объектов КЭЯ, успешная эксплуатация которой позволила решить ряд технических задач НЭЭ. СШМ "Дон" разработана к изготовлена Таганрогским Радиотехническим институтом по заказу АзШЕФТЕХИМ. - .

Методика полунатурного моделирования (электродинамическая модель,управляемая ЭВМ) внедрена во ВЕЖЭлектропринод (г.Москва) для исследования режимов работп электрооборудования блювнх упта-

1ювок.

Разработаны и внедрены новые алгоритмы построения систете автоматического ./правления плавным запуском регулируемого привода станка-качалки (редукт-р-Бэриеторного и шклоконверторкого) и реализухтсие их устройства на базо аналоговых и электромеханических элементов. Экономический эйЛект составляет 3666 руб/год по циклоконверторпомупривояу и 4203 руб/'год - по редуктор-вариатор-ному .

Апробация работа. Основные положения и результаты работы были полажены и обсуждены п 1364-19^0 гг. на 2-х минцунсгсдтлс симпозиумах (Италия,Анг.тая), 18-ти Всесоюзных конференциях (Москва, Киев.Баку,Таллин,Ташкент, Свердловск,Смоленск,Таганрог и др.) и 7-и Республиканских совбшпгиях и конференциях Закавказских ВУБов,

Автор выражает искреннюю признательность ученым и специалистам Института Проблем Моделирования в Энергетике АН УСС? .коллегам ШЭД, ВУЗов и нефтяных объидинегай, совместная работа и творческие дискуссии с которыми способствовали решеш1ю поставленных задач.

Публикации. По тег/э диссертации опубликованы 72 работы, в том числе I монографии (изд."Энергия",М.) и 10 АС СССР.

Объом днссартацга и ее структура. Диссортацня представлена в ферме научного доклада и состоит из 0 разделов.

- 9 -

I. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОСЛСВШЯ'ОБЪЕКТОВ НЭЭ • ПРИ ЦИКЛИЧЕСКИХ РСТМАХ РАБОТЫ

Медленный циклический характер изменёния режима работы первых и посльдуюг'их нефтепромысловых механизмов позволял при расчетах элементов электрооборудования считать последние находящимися постоянно в состоянии стационарного равновесия, исключить из математического описания производила и успешно пользоваться на протяжении многих лет различными граЛо-аналитическими методами.

Интенсификация бурения и добыча нефти оообенно в последнее десятилетие привела к значительному (в 3+5 рг.з) повышению частотн и амплитуды циклического изменения реяимсв работа основного электрооборудования ОНЭЭ. В связи с этим и возникла необходимость создания или использования более адекватных математических моделей ОНЭЭ,использование которых позволило бы получить более высокую достоверность результатов анализа режимов и возможность создания эффективных средств управления.

Центральным местом в математическом описании объектов электрооборудования является двигатель.Наиболее емкой и сложной из математических моделей двигателей язляетоя модель синхронно!-! машины .Извест* на система нелинейных дифференциальных и алгебраических уравнений СД в относительных единицах и з осях <Н , сз^ :

аё ,

(I)

сгт

сИ'

% =Хь1п +-/а<| (и-+ и ) ,

4* 0 - (9 I с? X сиу I ^ •

- ю -

уравнение электромагнитного момента :

Мэ -Ч-'ыЬ'с^ 13)

уравнение равновесия моментов:

Т/^=Мс-А1э. (А)

Момент сопротивления в общем случае может быть представлен в виде выражения Мс^Сг) . Аргумент 2 , в Функции которого изменяется момент сопротивления, в зависимости от особенностей работы может представлять собой время, путь, угол поворота, окорость и т.п. Данная система уравнений . при автоматическом регулировании возбуждения СД дополняется уравнением регулятора, которое зависит от его типа и структуры:

и£ = иР='Я1Ъ,Па,...,Пл), ■• ' (5 )

I -

где- 11р - напряжение на выходе регулятора, равное напряжению

' воабуждения 1/£ ; ..... - . ■ -

П1,Па,...- режимные параметры, в функции которых . . осуществляется регулирование.

Наиболее широко используемым в системах электрооборудования является асинхронный двигатель САД), математической моделью ко- . торого была-принята распределенная система уравнений АД в координатной системе X , У :

<И

с! г

Мэ —Ух» ''Руа I

. В качестве регулируемых электроприводов главных механизмов буровых установок (буровая лебедка, насоси'глинистого раствора, роторный стол), предназначенных для глубокого бурения на суше и в море, в настоящее время получают широкое применение двигатели постоянного тока (ДПТ), математическое описание которых (для ДПТ смешанного возбуждения) имеет вид:

Обычно питание ДПТ осуществляется от тириоторного преобразователя напряжения (ТПН) или от генератора постоянного, тока. (ГПТ). В системах автономного питания, например, ка-плаву чих буровых установках (ПБУ), питание Ш осуществляется от СГ, приводимого во вращение' дазельнш двигателем- (ДД). В этом случае математическое описание ДПТ дополняется рассмотренным», ранео уравнениями ( 1 ) - ( 5 ) СГ, а также математическим описанием ТГШ - обычно функциональной моделью /53,55,56/.

Система генератор-двигатель, постоянного тока (Г-Д) широко используется в БУ в качестве регулируемого привода главных механизмов. Общепринятое математическое описание системы Г-Д несколь-

^). ; . с1Ф

>

( 7 )

- 12 -

ко отличаотся от уравнений ( ? ) ДПТ и имеет вид: АI_д| , 0£>*сПг

/VI ^См¿, и=^Г9г). ( & )

В этой системе ШТ приводится во вращение от СД или от ДЕ, и поэтому система уравнений ( & ) обычно дополняется уравнениями ( 1 ) - ( 5 ) СД. При необходимости системы ДД-СГ-ТПН-ДПТ и ДЦ-ГПТ--ДПТ дополняются математической моделью дизельного двигателя.

При исследовании электромеханических процессов в регулируемом электроприводе по системе асинхронного машинно-вентильного каокада (АЫВК) объединяются математические модели ДПТ и АД (обычно упрощается) /58/. В другой современной системе регулируемого электропривода - асинхрошо-вентитьном двухзонном каскаде - математическая модель АД ( 6 ) дополняется обычно-фугкшоньльной моделью циклокснверторного преобразователя частоты ('ШЧ) /54,55, 56,61/.'

Подобно рассмотренным.вишз, математические модели других сложных систем электроприводов являются также совместными модел?-ми составляющих их элементов - АД, СД, ДПТ, ТИН, ТПЧ и др.

2. вкбор математической моден для исследования устойчивости электеопг-ивода нефтепромыслового

МЕХАНИЗМА (яэ примере станка-качалкл)

Бежим работы электродвигателя нефтепромыслового механизма, работающего о циклическим моментом на валу (порядка 0,15 * 1,5 Гц), определяется его максимально допустимой нагрузкой , которая в свою очередь зависит от коэффициента запаса устойчивости работы конкретной системы механизм-электропривод. Автором Д.35,

3S/ впервые показано , что запас устойчивости электродвигателя дане для тихоходных нефтепромысловых механизмов нельзя определять исходя из стационарного состояния равновесия, т.е. пренебрегая электромеханическими переходными процессами при циклическом изменении момента на валу. Исследование устойчивости электропривода, работающего в режиме периодического изменения момента на валу, должно проводиться на основаниианализа периодического решения системы нелинейных дифференциальных и алгебраических уравнений электропривода.

При исследованиях устойчивости синхронных двигателей одной из главных задач является определение запаса устойчивости, оцениваемого соотношением показателей проверяемого режима и показателей, характеризующих предельный по условия устойчивости режим.

- Для нахождения продела, устойчивости применялся метод последовательного, .утяжеления режима, которое может осуществляться как изменением одного из параметров, тлк и одновременным изменением несколько кз них.

Необходимость создания режима для каждого измененного значения параметра и проверка его на устойчивость сделали задачу определения запаса устойчивости многовариантной. Евигу большого объема вычислений, связанных с многократным интегрированием ггриб-лижавдойся к жесткой система, нелинейных дифференциальных уравнений на значительном интервале времени целесообразном оказалось применение АВМ /34,35,38,40/.

■ Аналоговая модель синхронного электропривода составлялась на основе уравнений (1 ) - ( S ). Показано, что начальные значения переменных целесообразно задавать сооватствухимми точкам перегиба нагрузочной кривой, т.е. в точках, где производная угла и токи демпферных контуров, близки к нулевым значениям. Было определено, что время затрачиваемое на затухание переходного процесса "несоответствия" не превышает времени половины периода изменения мокшта даже при более значительном расхождении между заданными и соответствующими режиму значениями скольжения и демпферных токов. ..... ......

На АВМ были проведены шоговариантные исследования устойчивости математической модели синхронного двигателя, работающего в приводе станка-качалки (рис. 1а).

Впоследствии решения данной задачи дублировались /45,46,4?/

на полу натурной модеЛа С электродинамическая модель, управляемая ЭВМ), а также на АВМ-ЦВМ комплексе ЕА1-8900 * ЕА1-640 во время научной стажировки автора за рубежом / /5 /. Исследования проводились для трех случаев электрического удаления от центра питания, т.е. для трех значений сопротивления питащей линии ( Ха = 0; = % $ и Тл » ) и в каждом случае

для трех значений частота'изменения момента С •/« = 0,15 Гц;

ш 0,25 Гц и . = 0,35 Гц). Запас устойчивости определяется из выражения:

(1 _ /Ч нмт Д1 йсж / '"л \

Ки--¡1-:- ' ( У )

Мм*.

Как показали исследования, этот важный режимный параметр синхронного двигателя снижается с возрастанием частоты изменения момента на его валу, а также по мере удаления двигателя от центра питания. .

. Сопоставление.результатов исследования устойчивости синхронного двигателя по динамическим моделям в режиме периодического изменения момента на валу с результатами исследования устойчивости стационарного равновесного режима показало, что погрешность упрощенного представления модели зависит как от чаототы изменения периодичеокого момента на валу, так и от сопротивления питащей линии. Если при частоте изменения момента на валу • 0,15 Гц эта погрешность по . предельному моменту составляет 7,6% при Та ," 0, II,92 - приТдх^в и 15,3$ - при

, то при частоте 0,25 Гц она возрастала соответственно до значений 19,6, 21,3, 25,3$, а при частото 0,35 Гц - до значений 28,7, -32,3, -д&,2%. . .... ...

Аналогичные результаты получены к при исследовании асинхронного электропривода нефтепромысловых мех£..шэмов /38,39/ по математической модеАи 16).

Автором, совместно с профессором Кулизаде К.Н. била обоснована рекомендация повышения расчетной мощности .двигателей, быстроходных СК на 30$. Д/ для сохранения одинакового запаса устойчивости с тихоходными СК. В общем случае было предложено уточненное значение мощности двигателя Ра определять через традиционно рассчитываемую РР , и тсоэ^вдент, зависящий от числа качаний П : Ра = рРПМ°в.

. Исходя из полученных результатов сравнения, можно сдалатх

выврд, что только для старых тихоходных станков-качалок исследование устойчивости двигателей, работающих с периодически изменявшимся моментом сопротивления, можно проводить традиционно, рассматривая электропривод как систему, постоянно находящуюся в режиме стационарного равновесия (при частоте изменения момента сопротивления 0,Т5 Гц погрешность около 10$). Нормальные режимы работы электроприводов средне- и быстроходных станков-качалок, буровых насосов, роторного стола и лебедки должны рассматриваться как динамические задачи нефтяной электроэнергетики. Модели их циклических режимов работы, учитывая специфику объекта, необходимо строить на основании более подробного математического описания - полных или упрощенных систем дифференциальных и алгебраических уравнений двигателей и механизмов, аналогично аварийным и пусковым режимам.

3.. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ АРВ СД НА ЭВМ

Системы АРВ синхронных двигателей малой и средней медное- . ти в основном отроятся на различных схемах компаундирования. Известные методы раочета этих систем основываются на.анализе двух режимов работа синхронного двигателя, не учитывая при этом всех особенностей его работы,.Исследования на ЭВМ показали, что такой подход к расчету параметров АРВ синхронных двигателей, работающих о изменяющейся по периодическому закону нагрузкой, приводит на отдельных участка* кривой изменения- момента к значительным отклонениям закона регулирования от заданного.

В .связи, с этим был разработан более общий метод раочета. параметров-АРВ, который. обеспечивает минимум отклонения от заданного закона, регулирования при сложном характер© изменения нагрузки на валу синхронного двигателя в широких пределах.

При заданных параметрах синхронного двигателя к питающей сети, законе регулирования возбуждения и Функции изменения момента на валу двигателя, варьируя значениям параметров регулятора, решаем систему уравнений синхронного электропривода ( 1 ) - ( 5 ) и определяем минимум целевой функции

, ( ю )

где 2и ,2.?" - соответственно начальное и конечное знача-

кия аргумента, в функции которого гзменяется момент на валу двигателя: аП = Пт-Пэ - отклонение текущего значения режимного параметра, по которому осуществляется контроль каче№-ва регулирования, от его значения, соответствуицего точному выполнению требуемого закона регулирования: !<£ < , 1-^1, ..., Йп. -параметры регулятора.

Задача определения радионэльнъх параметров АРВ синхронного двигатэля при сложном циклическом изменении момента на валу ' является аадачей оптимального управления, требующей в общем случае интегрирования система нелинейных даТференцияльных уравнений относительно высокого порядка и нахождения минимума сложной нелинейной функции нескольких переменна*, что делает необходимым применение численных методов, практическая реализация которых цзлесообразна на ЭВМ.

-- При определении рациональных параметров АРВ синхронного двигателя необходико учитывать особенности расчета начальных условий- интегрирования и получения разжима периодического- решения. Помимо этого, существенное значение имеет выбор численных мето-. дов интегрирования, решения-нелинейных алгебраических уравнений , а также метода поиска экстремума функвди.

. Начальные условия-интегрирования определяются решением системы уравнений установившегося режима.

11с5сп^ =г1<;1с1 ,

УсПО^-'Х-.Ц + Х^+Ха^и ,

■ Сункыия, отражавшая характер изменения момента на валу дьи-гателя, задается при Зпг.сирсванном начальном значении аргумента 2 н , которое необходимо выбирать так, чтобы осотзвтот-в.уюци1; ыомонт входил в заданнгй диапатсн изменения, а значения токов демпферных контуров и слолыс'мюя были бы минимальными, близкими к нулю, Згим требован:«»! будет отвечать 2 н , соответствую:.;™ точкам перегиба кривой изменения момента.

[щред т(ы, квк ггцг.,:ъ с::нхрок.чол.у .двигателю рекам, соотвотст-

Еующий работе с заданно:'. функцией изменения момента на его залу, система' должна бг.ть приведена в состояние динамического равновесия. Для этого интегрирование по .полного затухания переходного процесса, вызванного неточность» начальник значений вотокосцеплешЛ'. и тояоз демпферных контуров (которые задеются равными ну .та), еоцстся при постоянном моменте на валу двигателя, соответс7ву:гцем режиму, при котором определялись начальные условия. Для со::рзщеклл времени на установление равновесия в уравнение моментов ткет бгть введена пек; сствэннал дегтаГцрую-цая обратная связь по скольяеним. Посхэ того, как установится равновесие, обратная связь снимается, и в решении вводится функция изменения момента на валу двигателя, причем начальное ¡начение сук ум::: кзмокеикя момента дотшо быть равно моменту 'становившегося равновесия.

Наиболее распространенным; метс-цам: численного г.ятырирова-ия при исследовании переходких прокосов в электричесш" ¡лайках являются методы Эйлера, ЭКлера-Коиш, Рунге-Кутта и ЛДчмса; редпочтительнгы считается мэтод Рунге-Кутта 4-го порлдка (реже -го и 2-го), который обладает хороией точностью и отноентоль-ой простотой алгоритма. .

Целевая функция, в зависимости от закона регулирования и зраметра, контролирующего этот закон, может представлять собой южную нелинейную зависимость с несколыаш экстремумами. Сле-)вательно, метод поиска ■ минимума такого .рода функции должен ?личзться нечувствительностью к таким ¿"акторам, как нелиней-)сть функционального уравнения и наличие е области поиска нес-»льких экстремумов. Из многочисленных методов потека экстремума нкцпи наиболее простым, легко реализуемым на цифровых ЗЗМ и вечавдям указанным требованиям является метод лоследоватпльно-обуода мнотомирной сетки, который позволяет получить кггляд-э поверхности и выделить области локальных и глобальных минимумов, очнение глобального минимума проводилось методом покоординат- • эго спуска. ...

Расчет оптимальных параметров АРЕ должен производиться с »том ограничений, накладываемых режимными параметрами синхрон^ ■■о двигатэля. В зависимости от зякона регулирования, этими па-■етра'.г. могут быть ток или напряженна статора, ток и ж; напряла ротора, угол внутреннего сдвига либо л"бое их оочзтпниэ.

J¡

- - 18 -

Предложенная методика была реализована при расчете параметров АРВ синхронного двигателя типа СМ-72-4 мощностью II кВт, предназначенного для работы £ приводе глубиннонасосной установки. Сикхронннй двигатель при этой был представлен полной системой алгебраических и дифференциальных уравнений. АРВ, выполненное по схеме прямого базового компаундирования, было представлено в виде безынерционного звена,.описываемого выражением

■Ui^üü + líVl , . (12)

где Uí - напряжение возбуждения (на выходе выпрямителя? замкнутого на обмотку возбуждения) i Ku - козфйшдаент регулирования по напряжению; Ri - коэффициент регулирования по току статора. •

Как видно es ( 12 ), коэффициенты регулирования по напряжению и. току представляют собой обобщенные параметры регулятора, из олтииалышх значений которых при известных 'ti ,1 ,, U. и конкретной схеме АРВ могут быть.найдены ее основные параметры tí* и к*« - коэффициенты трансформации по току и напряжению.

В связи о тем» что практически удобно оценивать характер изменения вегруажи по ее тиятжьиии и максимальный значениям, представим функции изменения момента на валу двигателя в виде

Здесь - амплитуда переменного момента:

0,5 ÍM так - AI hiin ) ,

где /Чта* , |Чmin - ооотвестзенно.мекоимальное и кшшмаль-ноз значения момента; Qm - угловея ча^ ,'ота изменения момента на валу, равна к удвоенной угловой частоте механизма =2:гс

В качестве примера был рассмотрен синхронный электропривод глубиннонасосной установки о диапазоном изменения момента на валу 0,2-1,6 при числе качаний баяаноира, равном 12 ( Тч = 2,5 с).

Заданным законом регулирования возбуждения бил закон на постоянство cos^P = I. Критерием рациональной постройки АРВ бил вдшкыум интеграла отклонения г.одуля реактиэной к'оп'чостн в

- 19 -

пределах цикла Tu, изменения момента на валу двигателя:

t К )

Оптимальные значения ,' Уз проверялись по току воз-уждения с учетом условия

' ( 15 )

^/j-Jigcii ^ Li нон

о

te Цмон - номинальный ток возбуждения.

В хода раочета была получена поверхность М- I Уо , Mi ), которой как'видно из рис. i У , в области поиска миниму-отчетливо выделяется глобальный ( Ми = 0,0049 и = 0,0092) один локальный минимумы.'

Анализ работы синхронного электропривода глубиннонасосной гановки, проведенной на.ЭВМ с коэффициентами регулирования, зсчиташшми по известным и предложенному MerroflaMj показал, что ¡считанные по предложенному методу коэффициенты ре17.."1рования 1Воляют значительно сгладить колеба'нкя раактивной мощности, нои мощности в СХ, а следовательно , и пульсашю напряжения, ысить средневзвешенный коэффициент мопшортя на 2,5 -

4. МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ с А ДАЧ .ДИНАМИКИ НА ЦИФРОВЫХ ИШГРИРУЩЙХ МАШИНАХ СШМ)

ЦИМ, цисфовыз дифференциальные анализаторы (ИДА), инкремент-вычислительные машины (ИВМ) , илтегрнрупдие структуры (ИС) и грирутие вычислительные среды (КВС) представляют собой спаша-рованные модолирувдке или упртвлястие оредства, основные вы-нтельные операции в которых выполняются в специальном устрой- цифровом интеграторе (ЦЛ). По щшпипу построения НИМ поя-?ляются на параллельного к последовательного доРствля. ДОМ параллельного дейотви подобна. АВМ - каждый НИ выполняет-

ся в виде йетсномного устройства и время выполнения одного шага интегрирования (итерации) ЦИМ определяется временен ьыпол-нения шага интегрирование одного ЦИ. В последовательных ЦД'*1 схемно реализован только один ЦП, выполняющий последовательно процедуру интегрирования оз зее "интеграторы", каждый из которых занимает две ячейки в 3/. Обмен информацией ¡/.езду ЦИ ссущее вляется инкрементно - передаются лить приращения, обычно в одно разрядной тернарной (1; 0; -I) форме, редко в многоразрядной форме.

Методика моделирования дифференциальных уравнений (ДУ) и их систем, описанная в литературе по применению Ц)(Д и ЦйЛ, не учитывала ограничений, которые накладывает обычно небольшая емкость счетчика CsAУ входных приращений ЦИ.

При. решении сложных задач это может приводить к перегрузке счзтчика и неоправданно большим погрешностям решения. С другой стороны, для проектируемых систем количество ЦИ, необходимых дл создания модели объекта или системы управления получается несколько занижениям.

Появление новых 1{ИМ на ТОО ь 200 ЦИ и возможность конструи рования более мощных требовали обновления методов моделирования ДУ для решения средних и больших систем без перегрузки Сч лУ В основном перегрузки возникают в Сч А У суммирующие интеграторах, а также в следящих (только суммирующих приращения)-интеграторах и определяются программой решения задачи, т.е. конкретной блок-схемой.

Ниже кратко кздагается суть методики моделирования и принципов построения блок-схем и позволяющей пропод^гь решение задачи без перегрузки С ч л У . Представлены такте полненные за: епмости между порядком ДУ и их систем и количеством к' неоОх димьх дгя решения ЦИ (для последовательны:: ЩМ дополнительно ' ГС -минимальное число необходимых ячеек хранения л 5 - вых >д к их приращений ЦИ).

При моделировании линейного ДУп-го порядка с постоянными коэффициентами вида:

п-1

г -о

- 21 - ,

согласно обычной методике моделирования на ЦДЛ (без учета ограничений, вносимых конечной емкостью [Сч А 9 ) необходимо Т1 ♦ I масштабных ЦП, один многовходовой суммирующий ЦП и 71> -I эдновходовых ЦП понижения порядка производных, а также П, + I ячеек для хранения ЦИ, что в итоге дает:

Л/за0г) , ( Г7 )

Нелогично для системы М линейных ДУ первого порядка с постоянен коэффициентами вида:

¿^¿[¿у (13 )

юлучим соответственно:

Мсм(п)=п(п+2), = . ( 19 )

Для последовательной ЩМ с 256 ЦИ для ДУ ( 16 ) 127,

I для системы ДУ ( 13 ) Т1ш'п*й1э. Дня параллельной ЦИМ с ЬО ДО соответственно П~»« ■¿'¿4 и Пш» < 6.

Предлагаемая методика моделирования ДУ ( 16 ) и ( 1в ) I основном базируется на обычной, но содержит приемы составления :лок-схем, исключающие переполнения СчдУ суммирующих ЦИ 27,2д,бУ. Количество импульсов приращений, полностью заполняющих четчик, равно Меч =2 -1 , где £ - число разрядов СчдУ . Опыт решения задач на ЦИМ показал, что, подходя индиви-уально к элементам блок-схемы, допустимое количество входных анелов суммирующего ЦИ ^ можно принимать несколько большим , ибо мала вероятность прихода импульсов риращений одновременно по всем к входам ЦИ. При этом для роектируемих ЦИМ и систем управления в устройстве С1чдУ ЦП редложено предЬметривать закрепление схемньм образом содержи-ого СчдУ при его полном заполнении (во избежание сброса одержимого счетчика).

Для принятого Ц^Усм (например, к = 10 при кеч = 7) ри моделировании уравнения ( 16 ) для число сла-

вемых М п-1 (входов) в правой части превьанает величину к ээтому процесс суммирования и первого интегрирования необходи-о осуществлять при помощи нескольких многовходовых интеграто-эв ( рис. 2 ),т.е, производная расцепляется:

где

171

п-1 - - -+ ^ - число ыноговходовых ЦП для получения

( Г)-] )-ой производной (квадратные скобки означают целую часть числа).

Однако.такое расщепление усложняет моделирование обратной связи по этой производной. Возможны два способа организации обратной связи в этом случае. Первый способ - применение промежуточных следующих ЦП для суммирования частичных приращений (Т1 - 2)-ой производной (рис.2 ). Однако применение следящих интеграторов нежелательно (хотя и дает небольшой выигрыш в числе ЦИ), так как значительно снижает скорость решения задач ( в И с/ раз), либо сопряжено с некоторым возрастанием погрешности решения. Число следящих ЦИ:

+ (21 '

С выхода каждого .следящего ЦИ приращения подаются через масштабные ЦД с коэффициентами & ( П.-1 ) на входы основных суыми-руюи^ос ЦП, накопляющих частдач^ые значения (72-1) производной (УГ' ,УГ" , ...»У»«^.,) ). Ход рассуждений для (П - 2)-(71- 3)-й и других производных аналогичен.

- Для случая т«,^.,) ^ Ц построение общей программы решения Д/ ( 16 ) требует:

т масы — /VIл-, -п+ /ПсяГ«-.) масштабных ЦИ,

»Пл., —первых суммирующих ЦП,

----следящих ЦИ,

М пон (п-1) =Т1 Щ последующего понижения порядка

производной.'

Тогда

ЫуслСп) ^a-I-^iWn-tJ + ftl,,., , (22)

для хранения приращений & которых необходимое число ячеек

Тдусл =П+2тслГп'0 . (23 )

Полученные соотношения неявные и нелинейные и решаются обычно за два-три последовательных приближения. Так, на последовательной ЦИМ с 256 ЦИ для ДУ ( ¡6 ) Птак » 114, Л^усл =251, T-gycrt =» 126, а для параллельной ЦИМ с 50 ЦИ tIm*» 22, /Удусл - 50.

Согласно второму способу, упомянутые обратные связи организуются непосредственно от каждого частичного суммирующего ЦИ, что незначительно увеличивает их общее число . Отсутствие следящих ЦП позволяет решать задачи с максимальной машинной скоростью V" = +1. Для общего случая, когда только для (п-р )-сй производной соблюдается условие (Un-p^k . fi^SP^TlJ получим соотношения: р

Mn-pen.-p+l*f flu-j , . (24 )

где 771 n-j -p^-^-f-i] ,адля.

Число одновходних ЦИ понижения порядка производной Итого:

Р

, (25 )

р J

Х3ч in) , '■ (26 )

На упомянутой 1ШМ с 256 ЦИ для ДУ ( /6 ) получаем |1тлХ=» 114, iUj^ 255, tny я 130 (без проигрыша в скорости решении и лишь на четыре ЦИ и ячейки Л-S больше). Таким образом

предпочтителен второй способ моделирования обратных связей для да U-fo порядка» Аналогично для параллельной ОДЫ с 50 ОД получим Пжа*= 21, 47.

При моделировании срздних систем Л- ДУ первого порядка на ШШ о;азалось, что второй способ организации обратшг связей при 7L >М вообще неприемлем, а первый способ с применением следящих Ш, применим лишь частично для /Псл = I, т.е. в блок-схеме П.-го уравнения может быть только один следующий Ш* При этом неизбежно снижение скорости решения в №сл раз. Это объясняется лавинообразным нарастанием общего числа интеграторов при ТЪ >М для второго и при Ш г л > j или м ~1 для первого способа. Для первого способа

СП) -nhk + + ? (27)

^foUK+ff + iJ + ri • (.2ö )

Тогда для последовательной ОДМ имеем для первого способа flm„e 14, Л/cgij = 252. ttgy = 26 и снижение скорости в И ел = 2 раза, и для второго способа П-<М = 10 (при ¡¿сн = 7). Для параллельной ОДМ, учитывая Имя* = 6 R «= 10, Муц = 48.

Таким образом, максимальный порядок моделируемой на ОДМ системы TL ДУ первого порядка ограничивается не только общим числом ОД, но' и в значительной степени емкостью СчдУ (величинами ^сл и М ), а следовательно количеством его разрядов (выше било принято С ~ з). -

Применяя изложенную мотодику моделирования к математичес,.:о-му описанию синхронного и асинхронного двигателей, как наиболее сложных из рассмотренных ранее объектов электрооборудования, было показано (табл.У), что ¿педализированная ОДМ параллельно действия для моделирования ОНЭЭ должна содержать не менее 50 цифровых интеграторов, из которых: 10 одновходовнх, 25 масштабных, 5 шоговходов'1'х. и 10 следящих •- сумшрующих ОД, с двух-рпзрядними счетчиками С\дУ ( = 3 и М -3 + 6), охемно защищенными от переполнения, с возможностью занесешя начального зпмения в R -регистр.

Согласно техническому запапию АзИНМТЕХИМ им. М.Азизбеко-тш спецгглз'ппровшшая Ц1Ш бгла разработана и созцанл Таган-

рогским Радиотехническим Институтом им. В.Д.Калмыкова и более 10 лет применялась для исследований в области нефтяной электроэнергетики.

Таблица I

Вид уравнения синхронного Методы приведешш Количество интеграторов

двигателя СИ Ш МаИ СмИ Всего

Полные Дифференцирование 23 18 3 5 ' 48

дай.уравнения Понижение порядка 9 22 2 8 41

(7 порядок) Дифференцирование 17 15 - б 3 41

Понижение порядка • 18 4 5 36

Упрощенные диф.уравнения Дифференцирование Понижение порядка 16 I 18 24 4 2 2 8 40 35

оформ. ЭДС и ЭДС скольже- Диффере нцирование Понижение порядка 12 7 13 18 4 I 2 6 31 32

ния С 5 порядок)

Упрощенные диф.уравнения . без учета дем- Дифференцирование Понижение порядка 14 I 8 14 2 3 5 25 22

пферных контуров трансформ. ЭДС Дифференцирование и ЭДС скольже- Понижение порядка 10 I 5 II 1 2 2 3 18 17

ния (3 пора-док)

. 5. АЛГОРИТМ НАСТРОЙКИ ЦП ДЛЯ КОРРЕЩШ ПОГРШНОСТИ ЦИМ

Интегрирование в цифровых интеграторах большинства ЦИМ производится методом прямоугольников при одноразрядном тернарном способе кодирования входных и выходных приращений. Как известно, первое обуславливает значительную простоту его архитектуры по сравнению с другими ЦИ, использующими-более точные методы интегрирования , а второе обеспечивает простоту и высокую скорость обмена информацией между ЦИ.

- 26 -

Текущее значен е подинтегралыюй функции У; формируется прибавлением к У 1.-1 содержимого очетчике СчаУ , собравшего приращения предшествующи ВД и последующих А S¿ - м ( с к интеграторов) блок-схемы решения:

А!' Л

В параллельных ВДМ ■ СчДУ собирает только (предшест-

вувдего шага).

Выходные импульсы Щ предрЛ'авляют собой единицы

переноса (переполнения )

из стерших разрядов г\. — регисторов, войникающих в результате суммирования соцпржимых У - и Й -регистров Ш: ^

А 2; . (30)

Значение остатка приращения - содержание К - регистра: . I; + . ( 31 )

Полученная система уравнения ЦИ нелинейная. Здесь квадратные скобки означают операцию выделения целой части, а фигурные - дробной части от заключенного в них числа.

Ошибки Щ подразделяют на следующие.

Ошибка метода интегрирования - это ошибка метода прямоугольников, которая на каждом шаге равна:

. / = <32)

Ошибка округления приращения характсфна для 1Ш и является наиболее существенной. В процессе решения задачм ЦИ обмениваются не полноразрядиыми значениями приращений интегралов, а Только их целимА чаитями - единичными пмпульсами переполнений -регистров ЦИ. Остатки округления в £ -регистрах используются на доследующем шаге, что и определяет ошибку округло-ния приращения, величина которой для каждого Щ на данной итерации равна остатку округления Т1 и меньше кванта выходной величины Щ1

<-| д5/ ^ фонтах — . ( ЗЬ 1

■ Ошибка, обусловленная побочными решениями. Задержки информации в элементах блок-схемы.решения, обусловленные обратным» связями, сумматорам (следящими ЦИ) нуль-органами, масштабными ЦИ и др., приводят к тому, что порядок р общей системы разностных уравнений, соответствующей .схеме набора, оказывается вшо порядка ср ;иделяруемого ДУ ( p>cJ/). Известно, что в общем случсе разностное уравнение порядка р имеет р непа-висишх решений. 3 рассматриваемом случае разностных уравнений обычно ц, решений блзшг к решениям моделируемого FJ, а оста.пъ-ные р яьляюгся побочными, которые в некоторых случаях, медленно нарастают или затухают (монотонно или знакопеременно) ,сс. давая ошибку в решении. Такие ошибки трудно поддаются аналитическому определению и оцениваются эмпирически сравнением погрешности различных вариантов блок-схем решений. Поэтов при моделировании задач на ЦИМ общее правило - минимум Щ и элементов, задерживающих передачу приращений. .....

Следует отметить существование ошибок, обу словлен® х ограниченным количеством разрядов прсдст/авления ветчин начальных условий и коэффициентов уравнений. Эти ошибки незначительны по сравнению с упомянутими выше.

При разработке методов коррекции ошибок Щ в -некоторых случая;: исходят из упрощенного уравнения:

У , AÔi=</iAX. (34)

<И

При этом пренебрегают ошибкой округления прираше-

ний Л S • ...

На базе .многолетнего опыта решетшя- электроэнергетических задач на ЦИМ последовательного и параллельного типа /2,6,9,16^5/, сравнивая эти решения с аналогичнышна универсальной ЭВМ и точными решениями (методом Рунге-Кутта), автор пришел к выводу, что для рассмотренного класса задач погрешность округления приращения в 3*5 раз, а нередко на порядок и более, провшае? методическую и другие типы ошибок. Так, в работе /6,3,(0/ поча-зано, что при решети ДУ первого порядка = IX ,

0,00327 на всем интервале, а /Vо* =£ 0.00781 на каждом гааге, т.е. гораздо бельке.

При решении ДУ второго порядка погрешность округления J4ok более, чеп на порядок превышает штодическуп /'/л»ег . Такгм

образом, результирующая ошибка решения.упомянутых задач на ЦИМ в основном определяется погрешностью округления приращений.

Для уменьшения величины погрешности, возникающей при работе ЦИ, можно использовать методы коррекции, которые следует разрабатывать для наиболее распространенных уравнений и схем: ДУ первого порядка: получение фикции С. , решение упрощенного уравнения - асинхронного двигателя tno формуле Клосса), двигателя постоянного тока, уравнгчия системы возбуждения синхронного двигателя и др.{ ДУ второго порядка; получение функций SinX , Со&Х , shJf , chX , решение упрощенного уравнения синхронного двигателя, при блочном моделировании отдельных частей системы полных уравнений СД и АД, а также для формирования трехфазных сиотем синусояпг. льных напряжений при моделировании тиристорных преобразователей и др.

Рассмотрим три предлагаемых автором способа коррекции /6,8,10/:

а) посредством засылки дополнительного начального условия в ЦИ (обычно достаточно только в (Z -регистр), что эквивалентно малому смещению подынтегральной функции влево (или вправо) по оси аргумента;

б) структурным (схемным ) опособом сформирования дополнительных корректирующих импульсов приращения (через масштабы ЦИ), т.е. малому искажению масштаба поцинтегралькой функции ЦИ или его выходных приращена ¿S }

в) посредством засылки по ходу решения вадачи корректирующих импульсов на входы Д У ЦИ иввие (от сопряженной ЦВМ).

На простом примере ДУ первого порядка с|У ®аУс№ .(при а = I, У(о)-Уц у 0 ^У ^ «ir, 16 ), точным решением которого является У = £х , показана простота организации кор- • рокции и эффективность ее применания(рис■ За).

Собственная обратная связь ЦИ в программах ЦИМ и в блок-схеме решения этого уравнения позволяет рассматривать R -регистр как продолжение- У - регистра своего Щ. Тогда каждая единичка любого .. в -разряда У "-регистра, а при и R -регистра,

дает автонотюе, близкое х экспоненциальному решение со своим весом 2 ¿Уек i-где - используемая длина разрядной сетки, ДУ - вео кванта приращения подинтегральной функции; I язменяетоя от I до И1 для У - регистра и от Г)' до для $ -регистра.

- 29 -

С целью выявления закона нарастания ошибки сравнивалось конкретное решение этого уравнения на ЦИМ о точным (аналитическим) . Все решения проводились на первом промышленном образце последовательной ДОМ, разработанном в И1М и ВТ АН СССР под руководством академика С.А.Лебедава (гл.конструктор К.С.Наслухов-окий). Как показал анализ, ошибка' решения на ЦИМ без коррекции Л растет по близкому к экпоненциальному закону, причем У S к отстает от точного а достигает порядка 3£ квантов дУ к концу отрезка X :

, (35)'-

где - решение на ЦИМ без коррекции; f - коэффициент, оптимальное значение которого для различных fi' лежит в пределах (0,520 - 0,540)10 илиЮ,412-0,424)д.

Тогда относительная погрешность баз коррекции

(¿6 )

завиоит от кантования подинтегралыюй функции (для случая

2~7 Дот««?* ^0,42*).

Суть первого метода коррекдая заключается в следу»-йм: решение на ЦИ отстает от точного и для «омпенйацаи отставания подинтег-ральная Функция как бы смещается влево по оса X , на о^дУ а, следовательно, начальное условие -Уе должно измензтьоя на Д. i/o ( в нашем случае незначительно увеличиться). С другой оторо-ны, 8анеовнив единица в любой разряд У- и Q - регисторов, как отмечалось выше, дополняет основное решение близкой к экспо-е нте функщей оо овоин весоа. Очевидно, что искомой для коррекции величиной дополнения А i/o к начальному условию Уо будет А i/o ^ • Учитывая гамж«.• что J>< I, дополнительное

начальное условие вносится в . И -регистр (продолжение У -регистра в рассматриваемой блок-охомэ) в виде "ода Ro -J^ или ^ocpecjH 0,53)jq.b (0,417)g.

Это дополнительное начальное условие адекватно смещению подинтегральной функции но оС пагов ЛХ влево. Для нашего примера это составляет cL&X « 0,0041503 при ¿X « 2"13.

После заоылки начального значения /?о я 0,531 в R. - регистр ЦИ общая погрешность о коррекцией А ск даже в котов ог-

резга О ^ <ч, I с но превыиаат + I кванта Л У .

Аналогичные исследования, прозодэшше ка параллельной Щ!М, дали оптималгный результат Со = 0,67812, что объясняется спецк'Тлксй работы С«лУ параллельных ЦИК при формировании дУс и , как следствие, чуть большей погрешностью (для раосмат- ■ риваемого случая 38 квантов в конце интервала X ).

Второй способ коррекции погрешности не требует занесения начального услсаия в £ -рогистр. Это врясно для ЦИМ, в конструкции которых не предусмотрено занесение начального условия в 6 -регистр.

Согласно этому методу незначительно увеличивается масштаб подинтегрильной функции У ¿к или выходных приращений А-ЯОк на ^рлУ = 0,631 А У , чтобы восполнить отставание функции Ус'с от точного решения. Тогда (см. рис.

(57)

При этом блок-схемном способе коррекции погрешность на всем интервале X остается в пределах двух квантов А У .

Величину масштабного коэффициента

можно вводить

и в масштабный кнтегргтор последующей части блок-схем решения более сложной системы, где используются эти арирашения.

Этот способ , часто совмзсыо с первым, кашел наибольшее применение при моделировании на ЦИМ основных элементов электрообору, .ования: ад, сд, дпт, ЖЛ, тп и др.

Согласно третьему способу, коррекция погрешности производится засылкой в СчдУ ВД одного корректирующего импульса при таком значении аргумента Укор , чтобы создаваемое им дополнительное экспоненциальное реиение компенсировало ошибку:

дУ^0,531лУсх, Хко^ = (3а )

Недостаток этого способа - необходимость в дополнительном устройстве засьлки корректирующего импульса и его целесообразно применять в системах Ц'ЛМ - ЦВМ..Лолучеиы хорошие результаты прим«лш1Г'я первого и второго способов коррекции к широко геполь-зуемому п электроэнергетике упрошенному математическому оллоа-пи!г) АД с представлением электромагнитного момента з формулой, Клоссэ:

- ДД1ЛН.5 (при малых ,3 >

^ Ос

где Мкн.Зц- номинальный критический момент и скольжение ■ АД;

с|, - постоянная, зависящая от параметров АД: для малых АД I], , для больших ер ~ 0 ; о - искомое скольжение АД. После настройки (коррекции) ВД погрешность при решении ДУ АД по первой формуле Клосса для Д1 з снжалось до нескольких квантов Л У (в 60 - 70 раз).

При моделировании объектов элекгрооборудоЕания большой интерес представляет коррекция погрешности двух интеграторов, охваченных кольцевой обратной связью - частый элемент в блж-схсмах. Этот случай сводится к коррекции почетности решения линейного ДУ второго порядка или системы двух лине&и.ч ДУ первого порядка. Используя перзый и второй способы коррекцип(настро1!ки) ци были рш;-смотрены погрешности решения на НИМ системы двух линпйннх ДУ первого порядка, точными решениями которой являются и Со^'Х :

и'-о-, иГо) = 0 , и =31* х ,

Погрешность решения Л Л в конце периода достигает 2,2%. Наилучшее результаты коррек:®и погрешности были получена введением маептгбшх корректирующих интеграторов (см.рис. 41 ) о едноврегвиной засылкой начальных условий в регистр]' интеграторов. П^и этом погргюность решения сн.кяется п 31 раз. И н этом случае коррекция фактически производится незначительным смещением пол-ин^агр;'уышх Функций по оси аргумента X 1за счет шчслш'х условий), а такжо малым измененном их г.доитабов: |<и,л. -- (О.Ьо + 1,31.) А Ь .

'ЖКНж-.иьиооть коррекции тяреычост/. рзссмотрокног. спстотц (40 ) и.'и'исгттируеюи при решети: аироко исполхзурнсго .ч теории

электропривода упрощенного математического описания СД о циклической нагрузкой на валу:

^i^M-^Si^ ~М9емпр^ , ( At )

где Д1эт ~ максимальный электромагнитный момент СД;

Xd^Xc

^ и Хс - напряжение и реактанс сети; В. и Xd - ЭДС и реак-тано СД;

Mcft' - циклический момент на валу СД:

. Mcfo^Mcp+HHCosiiücr-j^sinSzOt+y) , -f CJcBOtfü+U,), Cj,*^1, lür-r1' 42

/m< и 'mac

где Д(ср mi* + Ma Mü-0t5fMmax-Nmi*),

/Чтаи^ы'» - максимальное и минимальное значение циклического мом&нта на валу«

. В трех частях блок-схемы L^U/M решения уравнения . (AI ) приме няе.тся коррекция: в схеме формирования циклического Мс((), в схема реализупдай нелинейную зависимость , и непосредственно"в схеме интегрирования самого Е/ второго порядка. с

Анализ погрешности решения с коррекцией Lhctc &ля этого случая, представленные на рис.З® , показало, что на интервале времени 2,5 оех ошибка решения уменьшилась в 65 раз.

6. АЛГОРИТМ ЭКСПОНЕЩИАЛЫЮГО ЧИСЛЕННОГО МЕТОДА РЕШЕНИЯ ШАМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ НЭЭ НА ВДМ

При решении .некоторых задач нефтяной электроэнергетики последние проявляют определенную жесткость, зависящую от конкретных условий задачи. Как известно, динамические модели проявляют жесткость при значительном разбросе величин коэффициентов (собственных чисел) решаемой системы, а в некоторых случаях и при длительном интервале исследования.

Ряд динамических моделей нефтяного электрооборудования приближаются к жестким в связи с вынужденным проведением исследова-

нил электромагнитных и электромеханических переходных процессов в одной задаче. Во многих электроэнергетических задачах раздельно проводят исследования электромагнитных, обычно быстро протекающих,процессов по полным уравнениям объекта на небольшом отрезке времени. Электромеханические, обычно медленно протекающие процессы исследуются- но упрощенной математической модели объекта на более значительном отрезке времени.

Динамические задачи нефтяного электрооборудования характеризуются резкопеременными циклическими нагрузками на валу о пульсацией напряжения и при решении не всегда могут быть разделены упомянутым выше способом. Для некоторых, близких к жестким, задач требуется глубокий анализ с.уществукоих методов исследования подобных динамических моделей и выявление наиболее приемлемых.

При разработке для ЩЫ чиоленного метода решения жестких и близких к ним динамических моделей учитывалась специфика ВДМ, В наиболее распространенней Щ используется метод прямоугольников, на устранение методической погрешности которого и направлены многие известные численные методы решения жестких систем.

Однако, как было показано ранее, доминирующей в Ш является не методическая ошибка метода прямоугольников, а ошибка округления Д-5 выходных приращений ДО, которая может но порядок превышать первую.

Поэтому прямое применение известных метров не имело смысла. Оно возможно лишь для ВД с многоразрядной, а не.тернарной передачей прирашений. В связи с этим без одновременной коррекции доминирующей погрешности округления приращений Д5 невозможно применение известных специальных численных методов решения* кеот-ких систем.

Суть предлагаемой методики заключается в следующем /11-П/.

. Собранная на НИМ блок-схема модели нелинейной динамической системы объекта электрооборудования ( АД, СД, ДПТ и др.) представляет собой группу взаимосвязанных моделей линейных динамических систем (НДС), каждая в основном второго, редко третьего по-порядка, в которых интегрирование ведется (как обнчно в ШМ) по приращениям различных переменных. Поэтому,в первую эчерчль отрп-батьвается коррекция погрешности округления А 5 для кпждор ЛДС /6,8,10/.

ЛДС с постоянны;®: коя,т<1ициептами можно представить

у:({)=Ах({)+ъа(0 (4з>

где А и 6 - матрицы, а - вектора состояния

и возмущения.

Используя экспоненциальный метод численного интегрирования и характерную дня ЦИМ кусочпо-ступснчатуга аппроксимащи:э функции и({) , ДЦС (43 ). мажно записать в разностной ?орме:

х[(п+1)т] = еАТхЬт)+{еАТ-(44 )

Известен ряд рациональных^алгоритмов приближенного вычисления ютриц 6А и(еАГ-})* 'Е. , применяющих матричнке степенные ряда, которыо доже при использовании малого отрезка представления требуют подготовительных вычислений на универсальной ЭВМ до моделирования ДДС на ЦИМ.

В работе излагается суть метода последовательного вычисления этих матриц непосредственно, на ЩМ. оператором (в комплексах ЦИМ - 113М этими вычислениями управляет ЦВМ). При этом для' вычисления этих матриц используется собственно блок-схема решения ДДС на ЦИМ, реалкзукзцая разностное уразнение:

х[(п+-Ш^{1НЬ)хМ+ЬЫ1Ш> (45)

где А - шаг решения.

Уравнение ( 4В ) . аналогично известным методам решается раздельно при У(0)={ и Ц~1 т циклов, в каждом из которых два шага. От цикла к циклу шаг увеличивается в рва раза. При этом в ЦИМ последовательно на месте матрицы ( 1 +АЬ )

накопляется матрица ( 1* . , а на месте

матрицы - матрица

Область устойчивости опособа в комплексной плоскости Ь.А определяется аналогично известным методам:

х-дс о1 - £>:Х И . и-ХмЛ

и .издаются внутренней поверхностью круга радиусом Ь с

центром в i'h , OJ . Для широкой области Л собственных чисел матрицы А можно всегда найти такое ^ = ,что

условие (46 ) будет выполняться. При реализации этого метода с засилкой начального значения R0 в |2 -регистр ЦИ и схемной коррекцией погрешности округления осуществляются 2 шах^а интегрирования в каждом из ' П1 циклов. При невозмо.шооти засылки R0 осуществляются 3 para интегрирования (один дополнительный, требуемый спецификой ВДМ). Спссоб применялся на специализированной ЦИМ "Дон".

7. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ MATEMATli -ffiCKiTE МОДЕЛИ УПРАВЛЯЕМЫХ ШОГСКАВШХ 111РИСТСР1КХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЙ И ЧАСТОTU

( тга и ни)

Актуальность задачи исследования статических и динамических режимов работы электропривода буроьы>: установок с учетом несинусоидальности напряжения источника питания предопределяла разработку моделей ТП, учитывающих реальную форму их выходного напряжения /53,5У. Для решения указанной задачи предлагается использовать функциональный принцип моделирования, в основе которого лежат алгоритмы формирования реального выходного напряжения ТП. При разработке математических модолей приняты следующие допущения: питающее напряжение синусоидально и симметрично по фазе; коммутация вентилей мгновенная; тиристоры - идаальыш ключи.

В основу математической модели 177-Фазного мостового управляемого выпрямителя положен алгоритм, учитывающий логику формирования его выходного напряжения /5S,S5,5&:

U,„61,i(0Jt + /WiJ, ¿¿-¡^Cjtc. А/, , .

' Ijj = т l ч У J

При этом значения углов управления в переходном процессе определяются из выражения: для синхронного СЙЬУ

¿J'j^t^.M,

-а>6-

для асинхронного СИФУ

Рио.4* иллюстрирует результаты машинного сГормированин напряжения ТПН для ГИ = 6 при линейном законе изменения управляющего напряжения:

Ну ({) ~ Путах •

Применение функционального метода моделирования позволяет воспроизводить на ЭВМ и более сложную кривую выходного напряжения /54,тиристорного преобразователя частоты (без звена постоянного тока), состоящего из учаотков-выпрямленных синусоид питающего напряжения /56,61/. Обобщение результатов анализа времэнйых диаграмм формирования выходного напряжения циклокоа-вертора дало возможность разработать унифицированную математическую модель этого ЮТ.

Количество учаотков синусоид в полупериоде выходного напряжения определяется по выражению

= Н , (50)

где /7), - число с[аэ напряжения питающей сети;

- отношение входной и выходной частот преобразователя.

^ Алгоритм' формирования выходного напряжения схеш цдклокон-в'ертора:

и % (51)

Здесь ¿ = , ,

Г" - число тактов выпрямителя.

Результаты машинного формирования напряжения ЮТ при Ъг. - 18»5 Гн и » 30° изображены на рис'. Н £.

Значительную часть времени при расчетах на ЭВМ занимает формирование дискретных тригонометрических функций вида

-5 7-

íírt =Stn6JnAV , Ü"n~C0SÜnAl . (52)

Для сокращения гаииккого времзни и экономии памяти при их Формировании ксиг Шзэуатся рекуррентный алгоритм

Un,, = + ÍWa ,

L'n„ -^tO-n-éü^,) , (51) '

OiíoJ -0 > Ü', - i . '

Здесь o, = Co¿> C^aÍ , S.n О) Л TÍ - постоянные коэффициенты; Ai ~ th + i ~ i h ■■ интервал дискретности.

TaniM образом, применение разработанного функционального метода моделирования 1ТТ дает возможность исследовать на ЭВМ динамические режимы работы электропривода НЭЭ с учетом несинусои-дальностл выходного напряжения И1.

8. ПОЛУНАТУГШЕ- СЗЛЕКТРОдД'НМШЕСЮ^Е) К0ДЕЛ1 ЭЛЕК1Р0ПГКВ0,Г0В БУРЕНИЯ И ДОБЬЖ НЕСТИ

Об эффективности методов электродинамического моделирования слоящих объектов свидетельствует широкое их использование, гак при исследовании и экспериментальной обработке процзееоз и принципов управления эяергообъектами большой мощности, так и при проектировании систем автоматического управления электроприводами.

Для исследования режимов работы главных электроприводов уникальных буровых установок суши и моря С типа ПБУ "Б?кн" п БУ-15000) на каоедре ЭЗКП АзИНЕФТЕХИМ разработана универсальна электродинамическая модель (стенд), дрилципиа льна я схеш которой приведена на рис. 5 Ц, . При разработке модели учитывалось, что структура ее должна соотьествовать структуре реа.чьного объекта в той г/зое, в которой это необходимо дли прозе ^пнич на модель гаданчого круга ^копзргуентов, связанных с кселоьовата'.ем режимов работы электроприводов главных улхп.т.лмов указанны.с буровых установок (бу;овоР лебедки. роторного столп, гг/г ^.'¡х* -соз II др.).

Коммутационная аппаратура обеспечивает универсальность стенда, позволяя путем простых переключений из одних и тех же электрических машин составлять модели исследуемых систем регулируемого электропривода буровых установок. При этом соблюдаются известные условия подобия . В связи с тем, что рассматриваются электроприводы на базе серийных электрических-машин, требования одинаковости относительных характеристик намагничивания выполняются автоматически. Относительные сопротивления.якорных цепей воспроизводятся за счет недоиспользования габаритной мощности элементов модели. Одинаковое значение электромеханических постоянных времени модели и оригинала обеспечивается обратной связью, сигнал которой пропорционален динамической составляющей тока моделируемого двигателя. Одинаковое значение электромагнитных постоянных времени обмоток возбуждения машин модели и оригинала обеспечивается о помощь» электромашинного реактора, управляемого сигналом, пропорциональным производной от тока возбуждения.

В модели применялись натурные системы автоматического управ-г ления электроприводом (ТО-ДПТ, СЕР), возбуждением генераторов (САР ВГ) и двигателей (САР ВД), построенные на стандартных блоках УБСР, В реальном виде на стенде представлен также ИРМ (силовая часть и система управления),, мощность.подключаемых конденсаторных батарей которого выбираемся на основании графика реактивной мощности модели. Тем самым при подобии процессов в моде, ли и оригинале создается возможность анализа процессов и в системах автоматического регулирования исследуемого объекта. ..

Необходимо отметить, что структура стенда позволяет моделировать и менее сложные электропривода таких, механизмов , как глубинно-насосная установка, центробежный насос и т.д. При этом некоторые электроприводы нефтепромысловых механизмов небольшой мощности исследуются на модели непосредственно (в натуральном масштабе).

• Управления воспроизводящим блоком осуществляется с помощью ЭВМ. В разработанном стенде для этой цолк используются АВМ и ЩМ. Формирование управляющего сигнала производится кг АВМ или ЦИМ в соответствии с'математическим описанием момента нагрузки на валу механизма, либо "ля этой цели используются ксгнлтограм-ми момонта и пульсации напряжениями косвенные режимные вели-

Чины ), снятие в реальных условиях. Для построения замкнутой системы автоматического регулирования используются блоки АВМ - Формирование сигналов обратных связей, компаундирования по сигналам управления к возмущения и др.(Рис.¿Г<Г).

Как известно, воспроизводящий (управляющий) блок электродинамической модели должен обладать достаточно широкой полосой пропускания частот для быстродействующего и точного воспроизведения законов изменения нагрузки на элементах привода. Примененный на стенде серийный тиристорный преобразователь типа ПТТ-460-100,. как показывают эксперименты, практически безинерционен и не вносит йазовых сдеигов.

О? но из основных требований, предъявляемых к нагрузочному блоку, ■ малая погрешность воспроизведения входного сигнала. ' Важным Актором, влияшим на-эту погрешность, является диапазон изменения угла управления при заданном значении £нг '. Глубокое изменение угла управлешш "Ш приводит к тому, что воспроизведение входного сигнала ^удет вестись с большей погрешностью. Использование обратной связи по скорости (не говоря об искажениях, вносимых в закон изменения тормозного тока нагрузочной машины из-за несовершенства статических характеристик элементов) не может скомпенсировать в неустановившихся режимах погрешности динамического характера.

Другой возможностью, использованной на стенде, является применение комбинированной системы автоматического регулирования с обратной связью по воспроизводимому najpaMeTpy , в частности по моменту нагрузки, и компаундирующей связью поскорости исследуемого двигателя. Приемлемую точность в данном случае дает метод' измерения момента потоку якоря нагрузочной машины.

Для рассматриваемой комбинированной системы передаточная функция относительно возмущающего воздействия (скорости) равна

Щ^ШШ^^М , ' (54>

где Wm IPJ , WicfP), Woe. (Pj, \\Умчip (P) - соответственно пэре-дяточнкв Л1, корректирующей связи по скорости, обрат-

ной спяз;: по т>.ку якоря ч нагрузки. Инвариантность стноаптлъно ьоз'дуаск'чогс в''ЗЦийствчя достигается 00.W \Ji1 ~ 0 ami

-1=0. Отсюда для парода точней функции корректирующего устройства имеем

Мтп (Р) ^

(

тл

. Предложенная полунатурная (физическая) модель позволяет достаточно простыми средствами достоверно воспроизводить и исследовать различные динамические рскиш работы главных злект-. роприводои уникальных буровых установок суси и моря и других нефтепромысловых механизмов (см. осциллограммы на око.5е.,г,§.

Рис.1.Исследование устойчивости и рациональной !"■'" настройки АРВ СД при цик- . лическом режиме работы. 1>1

/Ч»с с)

щ им 3/л.,)

-41

2

т

9 ■иц.

о у/"-3' 1

га

а

«а я щ

— р и^ Ут.ь-,)

— «и< 1 щ

,/о-г/

Ут/л-г)

1__

и и,

и<«!>1

_р

я т

р у/л-</ г

"1-1

9 щ

р У

Рис.2 . Структурная схема моделирующая уравнение о исяодьзовастем

• многовходовшс интеграторов. ' »чиилвли^лем

dX

dx

цим

dX

M

пи

<t ни

X ¿

Й

¿ск

û)

цим к

Гг*

ЦЫСм Сек

р Z

dx

Ч уи т

Р SlnX

dx

У ци

р COSX г

i)

i Z ; i—- i ЦПг* z

р *Г< ! р «г

Рио. з.Коррегаща цветности ЦИМ.

- 41 -

заключение

В диссертации изложены результаты по созданию методов математического моделирования задач динамики ОНЭЭ,обеспечивающих высокую отепе'ть адекватности процессов • моделирования циклических нормальных, пусковых и аварийных режимов, их алгоритмизации, программной и аппаратурной реализации для обеспечения повышения качества разрабог^ ки и эксплуатации ,0НЭЭ. В том числе получены следующие научные результаты.

1. Систематизированы математические модели аварийных,пусковых и нормальных динамических режимов работь объектов НЭЭ{ по разбросам основных параметров и времени решения задач,рациональному разделению исследования на отдельные этапы и целесообразности упрощения математического описания и др.Д,21,22,25,34,39,49,55,56,63/.

2. Проведена классификация динамических режимов работы основных объектов НЭЭ и выявлена взаимосвязь сложности'и точности их математических моделей спецификой и степенью насыщенности динамических свойств самих объектов .(амплитуда и частота циклического изменения момента на валу и пульсации напряжения питающей сети, выбор люфтов, слабины канатов, форсировка возбуждения, наброс нагрузки и др.) /1,14,18,19,48,51,57',64/.

3. Предложены концепция выбора и рекомендованы базовые динамические модели основных объектов нефтяной электроэнергетики (недяе-промысловые сети электроснабжения, системы электроприводов! механизмов бурения и добычи нефти на базе различных двигателей) Л,14, Г&-25,32,34,37,42, <,8,53-59/.

4. Показана целесообразность использования на ЭВМ численного метода Рунге-Кутта 4-го порядка для исследования аварийных режимов объектов, влияния пульсации напряжения,резких скачков нагрузки, а также нормальных режимов буровых насосов, компрессоров и быстроходных станков-качалок; при исследовании нормальных режимов средне- и тихоходных отанков-качалок, буровых насосов и др. необходимая точность обеспечивается и формулами Рунго-Кутта 3-го порядка (реже 2-го порядка) при большем быстродействии решения и рациональном использовании памяти ЭВМ А,15,32,35,36,37,39-42,44, 45,48/.

5. Разработана для ВДМ методика настройки ЦИ (квадратурного алгоритма Ш, специальной структурной схемы набора и др.), обеспечивания повышение точности решения путем коррекции основной ошибки Щ - погрешности округления выходных -приращений - за

счет незначительного смещения и изменения масштаба подинтеграль-ной функции /6,8,10-12,16,42/.

6. Разработки ориентированный на ЦИМ алгоритм экспоненциального численного кетода решения приближающихся к жестким динамических моделей объектов электрооборудования основных нефтепромысловых механизмов буренчя и добычи нефти /2,5,6,9,10-14,27,58/.

7.Соаданы комплексы программ для ЭВМ по исследованию пусковых, аварийных и динамических нормальных режимов работы различных систем электропривода насосной нефтедобычи и буровых установок /1,17,31,32,35,37,40,41,44,48,50,57,59,70,71/ (некоторые из них введены в пакет ПЭВМ для проведения практических аанятий студентов-электромехаников):

- исследование устойчивости ДД погружного центробежного насоса на ЭВМ при кратковременном отключении от сети в процессе контроля изоляции /17/;

- применение метода минимакса для расчета на-. &ВМ оптимального управления возбуждением СД с циклической нагрузкой на валу /32/;

- исследование устойчивости СД и ЛД электропривода нефтепромысловых механизмов Ъри циклическом моменте нагрузки на валу и пульсации напряжения сети /1,35,40/;

- расчет оптимальных уставок по току и напряжению ЛРВ СД (станка-качалки, бурового насоса, компрессора и др.) /1,36,41, 50/;

- исследование на ЭВМ динамических режимов работы регулируемого электропривода главных механизмов буровых установок /35,39, 44,48,57,70/.

- программы расчета потокораспределений и потерь в нефтепромысловых сетях с циклическими нагрузками /31,37,59,71/;

- программы реализации функциональных цифровых моделей многофазных вентильных преобразователей напряжения и частоты для исследования нормальных и переходных процессов систем электроприводов бурения и добычи нефти /42,43,53-56/;

- программа моделирования цифровых интеграторов ЦКМ на универсальной ЭВМ для разработки и исследования методов коррек'дои ошибки Щ при моделировании динамических моделей электроприводов /8,10,11,27/.

8. Разработаны алгоритмы и программы их реализации на ЭВМ и ЦИМ по управлению электродинамической частью полунатурной модели для имитации пусковых и аварийных динамических нормальных режимов работы основных нефтепромысловых механизмов бурения и добычи нефти /14,18,19,21,22,2о,4Ь,45,47,51,57,66/.

. 9. Выделена часть задач по доследованию динамических моделей объектов НЭЭ повышенной жесткости, разработана методика моделирования не АВМ с учетом специфики динамических моментов и токов и напряжений, описанных математическими зависимостями, либо представленных магнитной записью /34,•'■5,38,40,48/.

10, Предложена методика рац--;.шальной настройки автоматических регуляторов возбуждения электроприводов с циклическими нагрузками и ее реализация на АВМ, ЭВМ и ГС /15,23,24,32,36,37,38, 41,43,60,52,60,69,72/.

11, Разработана методика полунатурного моделирования систем электрооборудования основных электроприводов нефтепромысловых механизмов бурения и добычи нефти с имитацией их моментов на валу и пульсаций напряжений сети на элэктродтнамической части модели, управляемой от АВМ, ЦИМ и ЭВМ; для повышения достоверности результатов имитации были использованы магнитограммы напряжений и токов, реже моментов, снятые при реальных режимах работы /34,38,40,40-48,51,57/.

12,- Усовершенствована методике моделирования ЦШ, учитывающая ограничения по входным приращениям ЦИ и позволяющая уточнить вычислительные возможности ЦИМ последовательного и параллельного действия при реализации динамических моделей НЗЗ /27,28,62, 65,70/.

13. Определен минимально необходимый набор оборудования специализированной ЦИМ для моделирования и имитации режимов работы объектов НЭЭ. Разработаны устройства повышения быстродействия и программного управления СЦИМ /4,5,6,8,9,16,27,28,29,60, 62,69/.

14. Предложены и .внедрены устройства имитации для полунатурной модели циклических моментов на валу и пульсации напряжения (защищены пятью АС СССР) /18,19,21,22,25/.

15. Разработаны и внедрены электромеханические устройства автоматического управления регулируемым электроприводом станка-качалки с применением эл^лентов аналоговой вычислительной техники

(защищены тремя АС СССР) /23,24,72/.

16. На основе разработанных методов и средств математического моделирования (для АВМ, ЦИМ, ЭВМ и лолунатурной модели) решен ряд прикладных динамических задач для объектов НЭЭ и внедрены следующие результаты и разработки:

составлено техническое задание на изготовление специализированной ЦИМ "Дон" для объектов НЭЭ (спроектирована и изготовлена Таганрогским РТИ по заказу АэИНйЬТЕХИМа);

- внедрены во ВНИИЗлектропривод (г.Москва) методика и средства полунатурного моделирования для исследования режимов работы электрооборудования буровых установок;

- впервые получены количественные оценки потерь энергии в систеи ;<х электроснабжения нефтепромыслов с циклической нагрузкой;

- составлено совместно с ПО "Азнефть" и ФЭИ АН Латв.ССР технико-экономическое обоснованиэ и внедрены синхронные бесконтактные двигатели на нефтепромысловых механизмах ПО "Азнефть";

- обосновано применение и внедрен для пескообраэующих скважин НО "Азнефть" регулируемый электропривод ГНУ с АД на базе бесступенчатого редуктор-вариатора, управляемого разработанным аналоговым устройством управления плавным продолжительным запуском станка-качалки;

- разработано устройство АРВ СД нефтепромысловых механизмов с расчетными оптимальными уставками По току и напряжению) на минимум отклонения от закона регулирования (постоянство коэффициента мощности);

- разработан и внедрен специализированный тиристорный циклоконверторный частотно-управляемый регулируемый электропривод ГНУ (защищен АС СССР).

Практическая ценность полученных результатов подтверждается актами внедрения и расчетами экономической эффективности.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТИЙ ДИССЕРТАЦИИ

I. Кулизеде К.Н., Али-заде П.Г., Хайкин И.И. Синхронный электропривод с пульсирующей нагрузкой. Издательство "Энергия", М.: 1978, 81 с (Ш и 1У главы написаны II.Г.Али-заде).

2. Али-заде П.Г. Об одном способе моделирования сложной энергосистемы на цифровом дифференциально!« анализаторе. Курнал "За технический прогресс", № 10, 1963, с.26-28.

■ 3, Али--заде П./*. Применение метода обучающейся моцч.та при исследовании переходных процессов электрически машин. • Труды

17 Всесоюзной конференции - семинара по теории и методам математического моделирования. Изд. "Наукова думке", Киев, 1954, I о.

4. Али-заде П.Г. .Об'одном способе' повышения быстродействия цифрового дифференциального анализатора при моделировании сложных энергосистем. И&вестия АН УССР "Энергетика и транспорт ", !* 5: 1965, с,37-41.

5. Али-заде П.Г. К вопросу организации программного управления специализированным дифференциальным анализатором для мо-

• делирования энергосистем. Журнал "За технический прогресс" орган ГПК ^зерб.ССР, & 3, 1966, с.16-18.

6. 'Али-заде П.Г. Некоторые вопросы применения цифровых дисг-форенциалькых анализаторов для моделирования сложных энергосистем, Труды- II Всесоюзной конференции по аналоговой вычислительной технике, Москва, изд. ОНТИ ВНКЭМ, 1966, 2 с.

' 7. Али-заде П.Г. Быстрые способы.определения изменяющихся параметров цепей (динамических характеристик объектов) при по-моэд самонастравзвакхцэйся аналоговой модели. Труды Ш Всесоюзной -Ыечсвузовской конференции по теории и методам расчета нелинейных электричес;шх целей и систем. Изд. "Фан", Ташкент,1667, 2 с. '

8. Али-заде П.Г. Возможность коррекции ошибки при решении на-цифровом дифференциальном анализаторе (1ЩА). Известия АН СССР "Техническая киб ерю тика, № 10, 1968, с.ьЗ-91. .

■ 9. Али-заде П.Г. Возможности применения цифровых дифференциальных анализаторов для исследования электромеханических переходных процессов в электроэнергетических системах. Известия

АН СССР,"Энергетика и транспорт", & 4,. 1970, с.21-28.

10. Али-заде П.Г. О методах повышения точности вычисления нею торых элементарных и специальных функций на ЦДА и ЦВМ. Материалы Всесоюзной конференции "Надежность и приборостроение в радиоэлектронике", общество ''Знание" Киев, 7.974, 2 с.

11. Али-заде-П.Г. Способ моделироваю:я-динамических систем на цифровой интегрирующей модели (ЩМ) с коррекцией методической сшибки. Тезисы докладов ВНТК, Моделирование - 65, Киев, 1Эь5, с. 49-50 , " .

12. Али-заде П.Г. О численном методе решения ^естккх динамически моделей электрооборудования на цифровой интегрирующей модели (№1М) о коррекцией методической ош.бки, Баку, 1968, о,62~ 53, Шорник научи'«: трудов АзИНЕФТЕХИМ им.М.Азнзбекова. "Воппосы повышения качиств.э и эффективности ¿Гункционировапия электрических систем и их элег/ентоа", 2 с.

13. Али-заде И.Г. Способ моделирования динамических систем электрооборудования на цифровой интегрирующей модели. "Повшэтше эффективности я надежности электродинамических и электротехнологических устройств", Тематический сборник научных трудов АзИКЕ?-ТЕХИМ, IS69, 4 с.

14. Али-заде П.Г. Динамические системы электрооборудования бурения и добычи не^ти и лроблемр их моделирования . Всесоюзная конференция "Математическое моделирование в энергетике",Киев, ИПМЭ АН УССР, 23-25 октября 1990 г.

15. Абрам М.,МАини Ш., Марконато Р.,. Али-заде П.Г. Исслодо ванне динамики электрической система, содержащей синхроннее ма-иины и нелинейные нагрузки на гибридной модели, Ме-дунарол'гый сим-юзиум по применению гибридных ВМ для исследования динамики систем, РИМ, AICA, 1974., 4 с.

16. Кулиев A.M., Али-заде П.Г. Развитие теории эксперимента : применена гибридных машин для анализа электрических систем, штпя, Кембридж, 1975, 2с.

17. Али-заде П.Г., Кули-ззце Р.К. Способ контроля состояния золлции деигетеля погруженного электронасоса. АС СССР № 271644 БН №

18 от 27 .У 1.70.

IÜ. Кули-заде К.Н., Али-заде П.Г., Каргиев З.К. Устройство >;я моделирования нефтепромысловых механизмов.АС СССР № 3S25I4 БИ 32 от 27,XI.73.

19. Али-заде П.Г., Кули-задэ Р.К., Карпюв Э.К., Беляев О.И. ¡тройство для моделирования нефтепромыслов;та механизмов. АС СССР 416707 БК К 7 от 10.У .74. КмисвА.С.

2С. Кулизаде К.Н., Али-заде И.Г^'Амнх-рошю-ветилъш.П частот--регулируемый каскад. АС СССР № 543IIÖ БИ Уг 2 от 01.Ш.77.

21. Али-заде П.Г., Кули-заде Р.К., Агагусейьов К.Ю., Дто<Га-Б В,М. Устройство для моделирования режимов работы электропри-tiOB нефтепромысловых мзу апизмов. АС СССР > 550355 БИ Т.О от .04,77.

22. Али-заде П.Г., Кули-заде Р.К., Барьюетн A.A., А.Е.Клча-

нов, ДжаФаров В.М. Устройство для моделирования нефтепромысловых механизмов. АС СССР & 698013 БИ JS 42 от 15.XI.79.

23. Али-заде П.Г. ,Муталибов A.II. Устройство для автоматического управления электроприводом глубиннонасосной установки. АС СССР * 752710 от 7ЛУ.80 .

24. Али-заде П.Г., Муталибов А.Н. Устройство для автоматн-чоокого управления электроприводом глубиннонасосной установки.

АС СССР № ¡328350 БИ JS 17 от 07.05.«Д.

25.Али-заде П.Г., Барьвдин A.A., Джохаров В.М., Кочанов A.B., Кули-заде Р.К. Устройство для моделирования электромагнитной му?>-ты скольжения. АС СССР К 955II5 сг 04.0а.Ш.

26. Али-заде П.Г., 1/лламец :-,.Г., Мартынов Г.А. О влиянии сил изображения на распределение заряда в двойном электрическом слое. Доклады АН СССР, й 3 Физхиыия, IS63, 6 о.

27. Али-заде П.Г., Суль^гар-задв 3.3. Особенности методики моделирования сложного математического описания объектов на цифровых ди(№еронцаалътас анализаторах (ЦШО средних л больших емиоотей. Нурнал "За техничвскай npoipecc" » 6, 1957, о.7-10.

28. Адв-вада П.Г., Зульфугер-зздэ Э.Э. Оценка вычислитель- . них возможностей цвйровых дифференциальных анализа торов (ЩЩ) средних и больших.емкоотей. Журнал "За техшачвсзшй прогресс", орган ГПК Ааарб.ССР, № 8, 1967, с.Э-И.

29.. Али-заде П.Г., Довяткон В.В, Реализация коночных автоматов на двух дваочншс сдвиговых регистрах, 8урнад "За технический прогроос" Орган Ш Аззрб.ССР, Я 12, 1SG8, с.7-9.

30. Али-заде П.Г., Коган-Далкн В.В,, Гусейнов Т.Ш. Методика и елгориты расчета нелинейной «агшшюй система (о достоянными магнитами). Яурнад "За технический прогресс". Орган Ш Азерб. ССР, JS 12, 1969, 8 с.

31. Али-аадо П.Г., Грасг-ин О.Т. Учет нвномшшышх коэффициентов трансформации при расчете узлопых сопротивлокгй электрической сети матричным методом. Еурнвл "Со технический прогресс", Oprms ГОК Азерб.ССР, » 4, 1970, 7 о.

32. Али-заде П.Г.,.Пивоваров В.Ф., Сафи-заде Т.Е. Реализация метода шгашакой на ЭЦВМ для расчета оптимального управления возбуждения синхронных мавкя. Журнал "За технический прогресс", Орген ГПК Азерб.ССР, * 5, 1970, с.10-11.

33. Али-sane П.Г., Когон- Долин В.В., Гусейнов Т.Ш. Мотодика и алгоритм расчете шшией-ых систем с постоянными магнитами.

Известия ВУЗов, "Элактрокеханысз", №10, 1970, с.1129-1132.

34. Али-заде П.Г., Кули-заде Р.К.,.Сафи-заде Т.Б. Вопрссн создания и исследования новых систем электропривода в насосной нефтедобычи, IX серия , К 2, 1970 "Учение записки", АзИШТЕХИМ, 6 с.

35. Кули-эадо К.Н., Али-заде П.Г., Са<)и-заде Т.Ю. Исследо-вага1я ка ЭВМ устойчивости синхронного привода с регулируемым возбуждением установки насосной нейтедобнчи. Доклада Всесоюзного совещания по автоматизации нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности, Баку, 12?!, с.117. ,

36. Кули-заде К.Н., Али-заде П.Г., Сафи-заде Т.Б. Применения ЭЦВМ для определения оптимальных уставок регулирования возбуждения синхронного двигателя привода станка-качалки. Известия ВУЗоь. Нефть и газ, 1971, В 7, с.63-86.

3V. Кули-зада К.Н.,Аля-задо П.Г., Агамамепов М.А., Эфендиев ■1.3. Применение регулируемых источников реактивной мощности и синхронных двигателей для уменьшения пульсации напряжения в нефтепромысловых сетях. Йза.АН СССг "Энергетика транспорт", № 6, 1971, с.153-156.

38. Кули-заде К.Н., Али-заде П.Г.» Са^и-заде Т.Б. Методика моделирования синхронного я асинхронного электропривода глубин-ноласоспой установи?. Рефераты докладов Всесоюзной иожвузовокой конференции по физическому моделированию 71 и кибернетики энергетических- систем, П.,Баку,1972, с.43.

39. Кули-заде К.Н., Алп-зада П.Г., Ca Ая-заде Т.Б., L!aмед-зада А.Р., Квоков П.Ф. Опыт примзнегия ЭЕЧ для исследования устойчивости пзрэходшгх процессов и оптимизации раетмов работы некоторых систем электроприводов нефтедобывающих и буровых механизмов. Тезисы докладов У1 Всесоюзной конференции по автоматизированное электроприводу, Боку, 1972, 2 с.

40. Кули-заде К.Н., Али-заде П.Г., СшТл-зада Б.Т. О влиянии пульсации напряжения промысловой сети ка режим работы и устойчивость электропривода глубн.чнонасосиой установки. "Ученые загасни" АзШ&ТЕШ, IX серия, П Z, 1972 , 4 с.

41. Али-заде П.Г., Сойи-эзде Т.Б. Методика определения ка ЭЦВМ оптимальных параметров схемы АРВ синхронных прнгодоз нефтепромысловых установок. "Учение записки" АзИЙМТЕХШ, IX серия, П 2, IS72, с.Ь5-92.

42. AJüi-заде П.Г., Кулиев A.C., Гусейнов P.M. К вопросу повышения скорости Нормирования на ЭПВМ ts -Х'Тазно.Ч сикмсфичноИ систе-

та синусоидальных напряжений. Журнал "За технический прогресс", Орган ПЖ Азерб.ССГ, » 12, 1972 , 3 с.

43. Кули-задо К.Н., Аж-заде Н.Г., Муталибов А.Н. Рег^лиринан ный электропривод переменного тока на базе соаремэнного бесступенчатого вариатор-редуктора. Еураал "За технический прогресс", Орган ПЖ Азерб.ССР, JS 9, 1972, 5 с.

44. Али-заде П.Г., Ц^туряк Ю.А., Канаков А.З. Математическая модель цетробожного насоса в насосной станции. Рефераты докладов Всесоюзной объединенной конференции по физическому моделированию и кибернетике электрических систем. Баку, 1972, 2 с.

45. Кули-заде К.Н., Али-заде П.Г., Каргивв Э.К. Вопросы моделирования и имитация режимов работы электропривода нефтепромысловых механизмов с применением ЗИЛ, Реаоратк докладов Всесоюзной об1 единенной конференции по физическому моделированию и кибернетике-электрических систем, Баку, 1972, с.111-112.

46. Кули-заде H.H., Али-заде II.Г., Каргиев Э.К., Качанов A.B. Применение ЭВМ для создания момента нефтепромысловых механизмов на валу исследуемого двигателя в лабораторных условиях. Журнал "Sa технический прогресс". Орган ГПК Азерб.СС?, ]? 4, 1972,

с.5-10.

47. Кули-заде К.Н., Али-заде П.Г., Каргиев Э.К. Об одном способе имитации • режимов работы электроприводов нефтепромысловых механизмов на электродинамической -модели, сонрякекьой с ЭВМ. "Ученые записки" АзИНЬКЛЕХИМ, IX серия, i.b I, 1972, с.89-91.

46. Кули-заде К.Н., Али-заде П.Г., Мамэдзаде А.Р., Квоков П.Ф., Кшханов Э.П. Исследование динамических режимов работы буровых подъемных систем с регулируемым электроприводом (с применением ЭВМ).'"Ученые записки" АеИНЕФШИМ, Б" серия, № 2, 1972, с. 79-84. .

. . 49. Кули-заде. К.Н., Али-заде П.Г., Алиев A.C. Автоматизированный каскадный электропривод глубинно-насосних установок. Известия ВУЗов "Нефть и газ", № 6, 1973,.4 с.

50. Али-заде П.Г., Сафи-заде Т.Б., Джафаров В.М. О расчете параметров схемы АРВ синхронного привода с пульсирующей нагрузкой. "Ученые записки" АзИНЕйТЕХЖ, № 7, 1973, 5 с.

51.. Али-заде П.Г., Кули-заде Р.К., Каргиев Э.К. Босироиз-ведение пульсации напряжения питающой сети в электродинамической моделях электроприводов . Изв. АН СССР "Энергетика и транспорт", jV 5, 1973, 2 с.

52. Али-заде П.Г., Муталибов А.Н. Некоторые вопросы автоматизации регулируемого электропривода глубиннонасосной установки на базе бесступенчатого вариатор-редуктора РББ . Журнал "За технический прогресс" .Орган ГПК Азерб.ССР, № G, 1974, 5 с.

53. Аля-зад^ П.Г., Барыадин A.A. Цифровая модель управляемого вентильного преобразователя. Журнал "За технический прогресс", Орган ГПК Азерб.ССР, № И, 1974, с.3-5.

54. Кули-заде К.Н., Али-заде П.Г., Кулиев A.C. Расчет пульсации электромагнитного момента в схеме АВК электропривода. Тезисы докладов ВНТК "Динамические режимы работы электрических машин переменного тока", Смоленск, 1975, 2с.

55. Али-заде П.Г., Кули-заде Р.К., Кулиев A.C., Барыодик А.Н. Функциональные-математические модели управления многофазных вентильных преобразователей для исследования переходных и установившихся процессов на ЦВМ. Труды ВНТ конференции Современные задачи преобразовательной техники", Киев, 1975, 2с.

56.-Кули-заде.К.Н., Али-заре П.Г.-, Кулиев A.C. Обобщенные цифровые функциональные математические модели многофазных УВП электроприводов постоянного и переменного тока. Тезисы докладов УП Всесоюзной конференции по автоматизированному электроприводу, Таллин, 1975, Z с,

57. Али-заде П.Г., Рустамзаде О^П., Качаноз A.B. Математическое описание механической характеристики электромагнитной муфты

окольжания ЭМС-750 с применением ЦВМ. Изв.ВУЗов "Нефть и газ", А JI,. 1975, о.57-20.

58. Али-заде П.Г., Ахундов Н.С..Динамические режимы в приводе глубиннонасосных установок по системе асинхронный мепшнно--вентильный каскад. "Ученые записки" АзйНЕФТЕХИМ, IX серил, № 4, 1974, 0.89-92. ...

59. Али-эаде П.Г., Тараненко H.A. Oö-алгоритмах расчетов дотокораопределняя в сложных системах электроснабжения. "Ученые записки" АзИНЕФТБШ!, й 5, 1976 , 5 с.

- 60. Али-заде П.Г., Гусейнов P.M. Устройство для сопряжения цифровой интегрирующей и аналоговой вычислительной машин. АзНИНта. Техническая информация, № 4, Серия "Энергетика и автоматика" , 1976, 3 с.

61. Кулп-заде К.Н., Али-звде П.Г., Кулиев A.C. Асинхронно- ■ вентильный дзухзонннй каскад в электроприводах с цакжчной нагрузкой. Сборник "Титшсгорше электроприводы с асинхронЯши двигателя-

ю", Свердловск, 1974.

62. Али-заде П.Г., Гусейнов P.M. Опыт применения ЩМ для моделирования синхронного и асинхронного электроприводов глубинно-насосных установок . Материалы 1У Всесоюзной конференции "Однородные вычислительные системы", Таганрог, 1975.

63. Али-заде П.Г., Гусейнов P.M. Методика моделирования на ЦИМ задач нефтяной энергетики■ В кн. "Дальнейшее развитие аналого вой и аналого-цифровой вычислительной техники. Тезисы докладов

У Всесоюзной научно-технической конференции," Москва, 1977, с.З, 2

64. Али-заде П.Г.," Алиев В.А., Барьюцин A.A., Джафаров В.М. Муталкбов А.Н. Исследование некоторых характеристик бестрансформаторной тиристорной системы возбуждения бесконтактного синхронного двигателя. Научные труды АзКгШФТШМ, В 4, 1979, С.52-61.

65.. Али-заде П.Г., Гусейнов P.M., Кули-заде Р..К. Моделирование на ЦИМ электромеханических переходных процессов синхронного электропривода глубиннонасосных установок. "Ученые записки" АзИНЕФТЕХИМ, К серия, 1978, »2, с.95-98. 3 с."

■ 66. Али-заде П.Г., Гусейнов P.M., Кулиев A.C. Генерирование на ЦЦМ трехфазной системы гармонических колебаний. "Ученые запио-ки" АзИНЕФТШМ, IX серия, 1976, №2, с. 102-103, 2 с.

67. Али-заде П.Г., Ковалюк I.A., Безруков В.П., Джафаров В.М, Джабиев В.М. Результаты опытной эксплуатации бесконтактных синхронных электрод: 1гателей СДВ 81-4, СДБХ 81-4 и СДБПК 81-4. Москва, РНТС, ВНШОЭНГ, № 2, 1977, с.19-23.

68. Али-заде Б.Г., Качанов A.B., Кули-заде Р.К., Ишханов ЭЛ., Барыодин А..А. Модель электропривода буровых установок. Изв. АН СССР "Энергетика и транспорт", 1977, № 4, о.168-174.

69. Али-заде П.Г., Кули-заде Р.К.,,Myталибов А.Н., Каргиев Э.К., Алиев В.А. Некоторые вопрооы исоледовакия влияния вариатора скорости на режим работы и устойчивость синхронного электропривода глубиннонасосной установки. Курнвл "За технический прогресс" Орган ГПК Азерб.ССР, № 6, 1979, с.25-28.

70. Али-заде П.Г., Раджабли К.Т., Гусейнов P.M. Применение цифровой интегрирующей модели для исследования системы противо-аварийного регулирования. Многопроцессорные вычислительные структуры, BLiuycK № 7 (ХУ1), Таганрог, 1985, с.75-77.

71. Али-заде Л,Г.,' Кулиев Х.М., Гладков Г.К. Пакет программ для проведения практически" занятии .по расчетам нелинейных цепей на ÜH4 в диалоговом рокакч Тезисы докладов Всесоюзной научно-

технической конференции "Повышение качества и надежности продукции, программного обеспечения ЭВМ и технических средств обучения", 19-21 сентября 1989 , Куйбышев, I с.

72« Али-зада П.Г., Муталибов А.Н., Таги-заде С.М., Мир-зоев F.M. Устройство'для автоматического управления электроприводом глубиннонасосной установки. Положительное решение по заявке № 4745483/24-07 (122744) от 03.10.89 .

Личный вклад

В монографии Д/ автором написана Ш и 1У главы. Работы /2-14/ написаны самостоятельно. В других статьях, изобретениях , докладах на научно-технических конференциях личное участие автора выражаюсь в : научной постановке задачи; формировании динамических моделей объекта; разработке алгоритмов и-программ их реализации; моделировании объектов НЭЭ на ABU, ЦИМ, ЭВМ, ГС и полу на тя-ной модели; участки в проведении лабораторных и натурных экспериментов; анализе и обобщении результатов математического моделирования и промысловых испытаний.