автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Моделирование переходных процессов в электроэнергетических системах, содержащих каскадные соединений электрических машин

САНКТ-ПКТКРВУРГСКИЙ ГОСУХиРСТВКННШ ЭЛХКТРОТХХННЧКСКИЯ- УИИВХРСИТСТ

Р Г Б ОД м приах рукописи

■ о ОПТ ^'

ДХЛГА.РОВ Николая Филеа

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ, СОДЕРЖАЩИХ КАСКАДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Саоци&льность 05.09.03. - Электротехнические комплексы п сггстеыы, включая их управление и регулирование

АВ?О РКФЕРАТ диссертации .на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 19 9 4

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Недялков В.К.

доктор технических наук, доцент Финагии В.И. дохтор технических наук, профессор Целемешсия В.А.

Ведущая организация: Центральный научко-исследовательсхия институт судовой электротехники и технологии

часов на заседании специализированного совета Д065.56.01 Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета по адресу: 197376 Г г.Санкт-Петербург, ул.Проф.Попова д.5

С диссертацией можно оанакомя гьсн в библиотеке университета.

Зашита диссертации состоится

Автореферат разослан

' Ученый секретарь специализированного совета \ Демидов гч В.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ Актуальность. Современные электроэнергетические истемы (ЭЭС) представляют собой большие системы ибернетического типа и предназначены для выработки, ередачи, распределения электроэнергии и обеспечения ею отребителеи. Они состоят из большого количества Лементов: электростанция, статических и динамических агрузок, линии электропередачи, оснащены различными идами устройств и систем управления, охватывают большие ерритории, работают в непрерывных, случайно изменяющихся широких пределах режимах, подвержены влиянию внешних акторов. Работа ЭЭС должна обеспечивать с высокой тепенью надежности, экономичности и устойчивости отребности потребителей в качественной электроэнергии.

Проектирование и эксплуатация электрических систем ребуют проведения большого количества исследований ормальных и аварийных режимов: расчеты установившихся ормальных и послеаваринных режимов; анализ статической и :инамическоя устойчивости; исследование переходных ¡роцессов при различных возмущениях; расчет токов :ороткого замыкания (к.з.); исследование внутренних [еренапряжений. Результаты решения этих

>лектротехнических задач используются в целях: >птимизации распределения активных и реактивных юшностеи; выбора принципов действия и настроики систем и 'строяств автоматического управления нормальными и иаарииными режимами; выбора нормальных схем электрической :ети и схем основных электрических соединении «лектростанция и подстанция; проверки допустимости >емонтных схем; решения вопросов ограничения токов к.з.; >егулирования напряжения; разработки мероприятии, ¡вязанных с вводом новых объектов и организацией гараллельнои работы ЭЭС; подготовки к проведению режимных 1Спытанин системного характера, анализа аварии и )азработки противоаваринных мероприятия и т.д.

Усложнение этих исследований по мере развития энергосистем обусловило необходимость применения различных вычислительных и моделирующих средств и юследовательное повышение требований к этим средствам.

Исследование переходных процессов в ЭЭС является, одной стороны, наиболее информативным, с другой наиболее сложной проблемой. Поэтому поиск и создали новых методов, моделей, алгоритмов и программ дл исследования переходных процессов является актуально задачей.

Переходные процессы в ЭЭС можно классифицировать п ряду признаков. Не останавливаясь подробно на это классификации, нужно отметить область переходнь процессов, являющихся предметом диссертационной работы, диссертационной работе рассматриваются вопрос электромеханических переходных процессов, вызваннь возмущениями как в составе ЭЭС, тале и в структур распределительной сети, а также в системах управлем элементами электросистемы и ею как единым целым.

Электромеханические переходные процесс

анализируются для определения основных показателей характеристик процесса (собственных частот, коэффициенте затухания, амплитуд и частот автоколебаний, частотнь характеристик, переходных характеристик и др.), т определения сверхтоков, действующих на элементы системь сверхмоментов на валу генераторов, перетоков мощностей I основным линиям электропередачи, напряжении в основт

узлах, ' статической---- и — • динамической — - устоичивосп

асинхронного хода и ресинхронизации системы.

Цель и задачи исследования

Целью диссертационной работы является создание развитие новых теоретиче;ких основ, методов и моделей области., моделирования _переходных процессов в ЭЭС, а. осуществления которой были- решены следующие основн1 задачи: - •

1 . Разработка математических моделей и исследован: переходных процессов в каскадных соединени электрических машин, используемых для различных целе: валогенераторов; компенсаторов колебаний и несимметрия электрических системах: низкооборотных элекгроприводо электромеханических преобразователей частот

используемых в качестве межсистемной связи ;

2. Разработка алгоритма расчета переходных процесс в ЭЭС по полным уравнениям элементов, при произвольн

труктуре распределительной сети и при актионо-[нлуктивноя схеме замещения;

3. Разработка алгоритма расчета переходных процессов | ЭЭС по полным уравнениям элементов и при произвольной

•опологии— 1г—схеме--замещения----распределительной сети

содержащей продольные и поперечные И-Ь-С элементы);

4. Разработка алгоритма расчета переходных процессов > ЭЭС по упрошенным уравнениям элементов (пренебрегая гереходными процессами в статорных цепях и )аспределительноя сети);

5. Разработка концепции и структуры программной ;истемы, реализующей вышеуказанные модели и алгоритмы, и э максимальной степени автоматизирующей ввод, обработку, 1 вывод необходимой информации.

При разработке этих моделей, алгоритмов и программ тоставлены следующие основные требования:

универсальность по отношению к структуре распределительной .сети, составу элементов ЭЭС и виду зозмущаквдего воздействия,~ т .е. единственное ограничение Зудет определяться вычислительными ресурсами (оперативной памятью и скоростью обработки) используемого компьютера;

- открытость, т.е. возможность расширения за счет добавления моделей новых элементов, регуляторов, систем автоматики;

- максимальная автоматизация процессов ввода, актуализации; расчета переходных процессов, сохранения, вывода необходимой информации;

возможность обработки полученной в результате расчетов информации любыми дополнительными программами пля получения произвольных зависимостей и характеристик;

- возможность использования различных численных методов решения систем алгебраических и дифференциальных систем уравнения.

Объектами исследования являются: электрические системы, имеющие произвольную структуру распределительной сети и содержащие произвольное число элементов синхронных генераторов (СГ), асинхронных двигателей (АД), статических нагрузок (СН), а также каскадных соединения электрических машин. Предполагается, что трансформаторы предсталлены* схемами замещения, в которых

магнитосвязанные цепи эквивалентированы о помощь* электрически связанных цепея. При этом исследуются переходные электромеханические процессы, вызванные возмущениями в сети, в элементах и в регуляторах.

Методы последов алий. Обоснованность и достоверное?! научных положения, выволоа и результатов работы. Пр1 выводе и при моделировании переходных процессов ЭЭС был! корректно использованы основные методы матричной алгебры, теории графов, основных численных методов решенш дифференциальных и алгебраических систем уравнении. Пр! разработке программной системы расчета переходны; процессов были использованы: иерархический подход пр] нисходящем проектировании; оверлеи структура организаци! памяти; требование гибкости пользования и операционно] сложности.

При моделировании переходных процессов в ЭЭ! использованы уравнения Парка-Горева электрических маши: при общепринятых допущениях. При выводе предложении: методов и алгоритмов корректно применялись основные электротехнические законы и математически!

преобразования. Полученные при расчетах результат! показали хорошее совпадение с результатами расчето: других исследователей, использующих уравнении Парка Горев а.

Научная новизна. Предложен метод составлени математических моделей каскадных соединении электрически машин (синхронных, асинхронных, асинхронизированны синхронных) . с ! оследовательным соединение

роторных/статорных обмогок, основанный на раздельно описании процессов в отдельных машинах и их объединении помощью уравнении связи роторных/статорных переменных используя первый закон Кирхгофа в дифференциальной форме.

Выведены математические модели каскадных соединени электрических машин при перекрещивании фаз соединенны обмоток и без ' перекрещивания. Получены матриц преобразования переменных и сделаны выводы -рекомендации, при которых" исчезают переменны коэффициенты из математических моделей. Благодар

исключению..... производ.шх " из ' уравнений • связи

преобразованию к форме Коши, эти математические модел

могут быть включены в модель произвольной ЭЭС, и безытеративным методом могут быть' исследованы процессы в них.

Метод составления математических моделей каскадных соединения применен для машин с одинаковым и различным числом пар полюсов машин, используемых в качестве: бесконтактных валогенераторов; тихоходных

электроприводов; компенсаторов колебания и несимметрии напряжения в электрических сетях; алектромашинных преобразователей частоты, используемых для связи отдельных частей ЭЭС с различной частотой.

С помощью полученных моделей исследованы процессы при работе в основных нормальных и аварийных режимах каскадных соединении. Смоделированы различные законы управления каскадами, реализуемые регуляторами.

При использовании полных уравнении элементов для электрических систем с произвольной структурой распределительной сети (содержащей замкнутые контуры) и активно-индуктивной схеме ее замещения предложен метод расчета переходных процессов, при котором вывод алгебраической системы расчета узловых напряжении ЭЭС сделан с помощью уравнения для ветэея дерева графа сети. Уравнения линия, являющихся хордами, отнесены к уравнениям элементов ЭЭС. Таким образом, вывод общего алгоритма расчета процессов сделан без использования второго закона Кирхгофа.

Предложены алгоритмы формирования основных

топологических матриц распределительноя сети требуемой формы и выбора дерева графа, легко поддающиеся автоматизации и позволяющие автоматизировать расчет переходных процессов электрических систем. Для автоматического прямого формирования алгебраической системы уравнении предложено использовать матрицы-прообразы, несущие основную информацию о топологии распределительноя сети.

При алгоритмизации переходных процессов ЭЭС по упрошенным уравнениям элементов предложен тот же метод составления общей модели, как и при алгоритмизации по полным уравнениям, а именно: линии распределительноя сети сортируются на ветви дерева и хорды. Уравнения линий-хорд

относятся к уравнениям элементов-, а с помощью линия-ветвей выводится общив алгоритм расчета процессов. Таким образом, общия алгоритм расчета состоит из систем дифференциальных уравнении для роторных потохосцепленип н механического вращения машин и алгебраическое система для вычисления узловых напряжения ЭЭС.

Предложены два алгоритма составления общей модели -в форме У и в форме 2. Для автоматического прямого формирования алгебраической системы уравнении предложено использовать матрицы-прообразы, несущие основнук информацию о топологии распределительное сети. Предложень алгоритмы прямого формирования систем и в форме У и е форме 2. Следует рекомендовать использовать форму 2, т.к. в атом случае прямо вычисляется вектор узловых напряжения ЭЭС и не нужно решать алгебраические системы уравнения.

При Е-Ь-С схеме замещения распределительной сетк предложен метол расчета переходных процессов ЭЭС, пр* котором системы дифференциальных уравнения формируются пс узлам, включая уравнения как элементов (СГ,АД,СН), так у схем замещении линии распределительной сети, инцидентныз соответствующим узлам. Вычисление "взаимйых переменных" узлов выполняется итеративным путем.

Разработана программная система расчета переходныз процессов ~ ЭЭС, состоящая из обеспечивающей,

функциональной и представляющей части, с помощью которо5 можно симулировать возмущения в: параметрах элементои ЭЭС, линии распределительной сети, регуляторов; состав« элементов ЭЭС; структуре уаспределительноя сети.

Разработана программа ввода исходной информации, осуществляющая диалог с - пользователем в графическо! режиме и позволяющая в максимальной степеш "автоматизировать ввод и ограничить возможность ошибок пр> вводе.

Разработана информационная база данных, содержаша! всю постоянную информацию об элементах ЭЭС - СГ, АД, СН регуляторов. Она содержит программы создания актуализации базы данных и вывода различных справок.

При численном исследовании переходных процессов был< отдано предпочтение раздельному решению алгебр.шческои 1 дифференциальны:: систем уравнения, благодаря чему можн'

юпользовать различные численные методы решения лгебраическоя и дифференциальных систем. Этот выбор 1бусловлен формой представления математических моделей и ыведенным безытеративным алгоритмом расчета узловых [апряженип. ЭЭС с помощью алгебраической системы •равнении.

Предложено на начальном этапе исследования онкретнои ЭЭС применять специальную тактику выбора |ффективного алгоритма решения алгебраической системы, (роблему выбора эффективного алгоритма решения лгебраическоя системы уравнения предложено решать с юмощьга абстрактной модели по трем характеристикам: [ространство задач; пространство алгоритмов; измерения »абочих характеристик.

Была разработана программа визуализации,

.рхивирования и обработки полученных результатов. С юмощьга этой программы пользователь может выполнить аз личные манипуляции с данными в графическом виде, а акже выполнить различные цифровые обработки татистнческие (функция распределения, интеграл

аспределения и др.), и спектральные (амплитудно-¡астотные и фаз о—частотные характеристики, взаимный пектр, автокорреляционная и взаимнокорреляционная |ункшш и др. ).

Для сравнения с реальными результатами и проверки декватности используемых моделей предусмотрен блок канирования и записи данных с реальных ЭЭС с помощью налого-цифровых преобразователей.

Научная значимость результатов работы заключается в альнеишем развитии теоретических и методологических снов разработки средств моделирования переходных роцессов ЭЭС, главные из которых: в предложенном езытеративном методе составления математических моделей аскадных соединении электрических машин, позволяющем их сследование как в автономном режиме работы, так и в оставе произвольных ЭЭС; в предложенных беэытеративных етодах составления математических моделей ЭЭС с роизвольной структурой распределительной сети и роизвольным составом элементов; в предложенном методе

алгоритимизащии процессов в ЭЭС при Л-Ь-С схеме замещения распределительной сети.

Практическая ценность работы состоит в том, что с помощью разработанных моделей, алгоритмов и программ можно исследовать переходные процессы в ЭЭС с произвольной структурой и составом. Полученные результаты моделирования можно использовать при проектировании кале элементов ЭЭС и их регуляторов, так и при плакировании, развитии и управлении самих электрических систем и кх системной аптоматики.

Реализация результатов ре.Согы. Предложенные в диссертации методы, модели и алгоритмы и разработанные на их основе программы внедрены в практической работе Института судостроения г.Варна и Института "Энергопроект" г.Софии. Кроме того, эти результаты внедрены в учебном процессе Технического университета г.Варна в дисциплине "Судовые электроэнергетические системы", а также в Санкт-Петербургском морском университете при обучении по курсу "Электрооборудование судов"

А.ппро5ация. Диссертационная работа и отдельные ее части докладывались автором, обсуждались_и были одобрены на конференциях научно-преподавательского состава Технического университета г.Варна (1979-1992), Санкт-Петербургского электротехнического университета

(1979,1983,1986,1988), Технического университета В.Пик г.Росток (1983,1986), Технического университета г.София (1981), Высшего военного училища г.Велико Търново (1932), Высшего артиллерийского . чилища г.Шумен (1980), Высшего военно-морского училища г.Варна (1981), на многих национальных и международных научно-технических конференциях в Болгарии (см.списох публикация), на промышленной ярмарке г.Пловдив (1988), на выставке "Болгария сегодня" - Москва (1989).

Публикации. По тематике диссертации опубликовано 26 научных работ, 1 авторское свилетельство на изобретение, 1 учебное пособие.

, Структура и объем работы.- Диссертация состоит из введения, . шести глав, заключения, приложения и списка литературы; включающего"162 наименования. Основная часть

работы изложена на 287 страницах машинного текста. Работа, содержит 94 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОПВРЖАНИК РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность области научных исследовании диссертационной работы. Сделан обзор областей применения результатов моделировании переходных процессов ЭЭС. Рассмотрена структура математических моделея переходных режимов ЭЭС и их особенности. Проведена классификация математических моделей по предназначению, по точности, по форме записи, по методам их исследования. Наиболее характерными особенностями обшей модели ЭЭС, состоящей из совокупности дифференциальных и алгебраических уравнения, являются: нелинеяности, переменные коэффициенты уравнения, большая размерность, жесткость систем дифференциальных уравнения. Эти особенности являются и основными трудностями при исследовании переходных процессов с их помощью.

Поставлены основные цели и задачи диссертации и сформулировали основные требования и ограничении при

атом. ч * *

> —

В первой главе сделан обзор используемых моделей элементов ЭЭС и выполнена их хлассификаат: по следующим признакам: по предназначению; по получаемы* результатам; по исследуемым режимам; по размерности исследуемой ЭЭС; по математической теории описания; по методу исследования; по свойствам; по переменным состояния; по координатным системам записи.

Подели , электрических машин.... Рассмотрены модификации моделей. получающиеся из - классических уравнения Парка-Горева в результате дополнительных упрощения. Понижение порядка модели чаке . всего достигается пренебрежением процессами в демпферных обмотках синхронных машин (СМ), вводя при этом в уравнение движения, составляющую, зависящую от первоя производноя угла вращения. Таким образом, пренебрегаются сверхпереходные составляющие переходного процесса.

Другим крупным пренебрежением является пренебрежение переходными—процессами-... в ~ статорноя - обмоткег т.е. пренебрежение. апориолическоя составляющей 'т статорных

токов. При этом получаются так. называемые упрошенные уравнения.

При исследовании переходных процессов в ЭЗС Сольшоп размерности используется простевшая модель СМ в виде э.д.с. (переменной-или -постоянной}-,-подключенной к сети с помощью постоянного индуктивного сопротивления. При постоянстве э.д.с. обычно принимается Е=Е', и

единственным дифференциальным уравнением синхронной машины остается уравнение движения. Уравнения, соответствующие модели с переменной э.д.с., отображают каким-либо методом электромагнитные процессы в обмотке возбуждения, а также в демпферных контурах.

Модификации моделей СМ в сторону усложнении выэвань повышенными требованиями к точности расчетов переходных процессов для определенных целея. Эти модификации получаются при учете дополнительных факторов, влияющих не точность, чаше всего при пересмотре ранее приняты:» допущения и пренебрежения.

В модели СМ при учете высших пространственны} гармонических составляющих, появляющихся из-з;

неравномерности воздушного зазора, из-за структур* обмоток, иэ-за явнополюсности появляется целый спект! временных гармоник тока.

Другим направлением использования преобразованных I осям й,д,0 уравнении элементов является исследовани« несимметричных режимов, вызванных несимметриями, внешним! по отношению к электрическим машинам. Существуют модели в которых учитываются временные гармоники токов ] напряжении, появляющихся за счет несимметрии в нагрузках Математические модели электрических машин пр: несимметричных режимах получаются на основе метод симметричных составляющих, позволяющего учитыват возникающие пульсирующие поля в виде прямой и обратно: волны, с доследующим переводом уравнений во вращаюшиес оси (1,4,0.

Во многом статические и динамические характеристик и свойства электрических машин зависят сг текушег состояния их магнитных систем. Одним из способов учет насыщения является пересчет взаимного индуктивног сопротивления асад по характеристике намагничивани

машины. Дальнейшее усовершенствование учета насыщения велется в сторону: учета насыщения по поперечной оси q; учета динамического коэффициента взаимоиндукции; аналитического вычисления коэффициента

взаимоиндуктивности-;----------учета гистерезиса кривой

намагничивания; учета насыщения полей рассеивания на базе энергетического баланса.

Использование одних или лругих моделей элементов ЭЭС при исследовании переходных процессов решается в каждом конкретном случае в зависимости от поставленных требований к точности получаемых результатов.

Исходными уравнениями элементов являются уравнения Парка-Горева. Для принятой системы осея d,q,0 и системы o.e. приведены математические модели синхронных и асинхронных машин в канонической форме:

d/dt

V Bss V

Jr Ars hrx Brr Dr

(1)

а/<илг = 1/Тм.[Нэы ± Н^], (2)

где: индекс в относится к статорным, г - роторным уравнениям; элементы матриц Лив являются функциями параметров электрических машин и угловой частоты ротора

и угловоя частоты координатной системы Я

к'

И» "

внешний

механическия

на

валу;

электромагнитный момент; для СГ Мзы «■ *alj. (ia+if+i_).i_ -^aq-fV^h*-ifl н знак + в (2); для АД KSM = sad. (lrd. Ц -

irq-ia)

er

и уравнения симметричной

и знак - в (2) ; короткозамкнутого АД 0Г=0.

Приведены к осям <1^,0 статической И-ь нагрузки:

- Аачо-1адо + вадо-0адо- С=»>

Выведены математические модели элементов схем замещения распределительной сети. В осях с1,д,0 записаны модели продольных и поперечных Е, I», С элементов, составляющих различные схемы замещения линия.

Уравнения компенсированной линии электропередачи, представляющая продольную Е-Ь-С цепь, связывающей узлы 1 и Продольная И-ь ветвь:

D,

dqoj

Продольная С ветвь:

^i^ji - Lji-d/dtlji.

(4)

Tnpj-Dj + d/dtDj - rBpji*Di - Tji-d/dtDi - - l/Ck.Iji( (5)

где j. 2Bpji ~ матрицы.преобразования координат.

Уравнения поперечной в-ь схемы замещения:

d/dtlj » J^-Ij + Bj.Dj- (6)

Уравнения поперечной с схемы замещения компенсирующего

реактора:

d/dtUj - - 2Bpj.Bj +• l/Cfc.Ij. (7)

Во второе глелв рассмотрены вопросы составления моделош каскадных соединенна электрических машин. Рассмотрены основные качества асинхронизированных синхронных машин (АСМ), сочетающих преимущества синхронных и асинхронных машин: высокое значение к.п.д.; возможность регулирования реактивной мощности;

возможность регулирования скорости; возможность

регулирования характера переходного процесса. Сделан обзор применении каскадных соединения. Рассмотрены известные подходы и методы составления математических моделей этих соединений.

Предложен метод составления математических моделей каскадных соединения электрических мадшн (синхронных, асинхронных, асинхронизированных -— сйнхрошшх ) с

последовательным соединением роторных/статорных обмоток, основанный на раздельном описании процессов в отдельных машинах к их объединении с помощью уравнении связи роторных/статорных переменных, используя первый - закон Кирхгофа в дифференциальной форие (см.рис.1).

Выведены математические модели каскадных соединения электрических машин при перекрещивании фаз соединенных оймоток и без перекрещивания.

перекрещивании фаз:

Г12 ~ -П-ТГ2 1 " гг2-гП ~ ■'raí

где 012 - - 0г1 ч- (Оы - Ог2)

(8)

сосЗЭ1; -sin321; О

-sino

21' о;

-Cos321; О О; 3.

п

Jcc

(n^-pj.flj. + c^-pj.Oj.jdt - J [(a>i+ata> - (pj+pjj.a^dt.

о о

Для статорных переменных:

42

Т1-Т2

-1

cos2Q¡,;-sin2aj.; о -cin20v; -co320j,; О 0; 0; 1

(9)

где: индекс 1 и '2 относятся соответственно к первой и второй машине; - число пар полюсов машин.

Сделаны выводы и рекомендации, при использовании которык исчезают переменные коэффициенты из

математических моделей. Благодаря исключению производных нз уравнении связи и преобразованию к форме Коши, эти математические модели могут Сыть включены в модель произвольной ЭЭС, и безытеративным методом могут быть исследованы процессы в них.

При каскадном соединении роторных обмоток математическая модель имеет следующий вид:

A¡Hi 1я1 BBll вя}Я

d/dt Г« = АП21 ЛЕ2 2 АЯГ2 + Вя2Х В322

lV Лгя1 Агг h ВГ1

S2

, (10)

где: индекс 1 относится к первой ACM, а 2 - ко второй АСМ.

При каскадном соединений статорных обмоток:

d/dt

1„

Lrl

'■гг

Авз Asrl Asr2

»Г«1 Аэгг11 Xrrl2

ЛГ82 ^ггг! xrr22

г!

Г2

Боз БСГ1 В8Г2

ЕГС1 вгг11 ВГГ12

Г,гв2 ЕГГ21 Еггаа

Г1

Г2

Уравнение механического вращения:

а/аы^- 1/ты. + иАСКа - и,,,,) (12)

Метол составления математических моделей каскалны: соединения приманен для ыа!ииа с одинаковым к различны: числом пар полюсов машин, используемых в качестве бесконтактных валогеизраторов; тихоходны:

электроприводов! компенсаторов колебании и несимметри: напряжений в электрических сетях; электромашинны: преобразователей частоты, используемых для свяэ: отдельных частей ЭЭС с различной частотой.

С помощью полученных моделей исследованы процесс: при работе в основных нормальных н аварийных режима каскадных соединении. Смоделированы различные закон: управления каскадами, реализуемое регуляторами

Получеикыа результаты показывают адекватность получении моделее реальным процессам в каскадных соединениях.

В трьтьва пГпя» рассыатриваетсн алгорнткизаци процессов в ЭЭС по полным уравнением элаыоитоз и при В-схеме оамещвння распределительно» сотк. Сделал обэо методов алгоритмизации процессов по полкьш уравнения элементов ЭЗС. В трудах В.М.Сешдарева предложен наилучши подход алгоритмизации, однако он ограничен для радкальны ЭЭСГГ" Отмечено, что элементы ЭЭС связаны распределительной сетью : вума вевторамя ~ напряжения уэл подключения к тока самого элемента. Отсюда иди предлагаемого метода составления общев модели системы .разделении ее на две части: отдельные, модели элементов модель сети, их объединяющая. Это известная идея, но во трудность в том, как это сделать наилучшим образом, н налагая никаких ограничений на структуру сети, полностью автоматизировать весь процесс составления обще модели. ...

' Основная: идея предлагаемого метола состоит разделении' ребер графа распределительной_ сет * на - ветв дерева и хорды. При этом уравнения л-шия-ветве

включаются из уравнения сети, . а ур-авнения линия-хор'д юбавляются к уравнениям элементов соответствующих узлов. ?ахнм образом, сеть становится радиальной и можно 1спольэовать узловой метод для вычисления узловых гапряжении ЭЭС, избегал при этом второя закон Кирхгофа.

Для элементов ЭЭС (СГ, >Д, СН). подсоединенных к гзлу формируются суммарные статорные векторы и

«атрицы:

'га

= Вд »1-1 ■,и Пл • 1=1 1 ■»• 1=1 1

XI

Ь11

Ь22

Ь11

Ь22

(13)

(14)

ЕЗ

£.Я1.(АМ.1. + Ляг.1г ♦ 8„.Ог)1, (15)

1=1

де: к - число элементов,- подсоединенных к узлу ¿«З^/в^ - масштабный коэффициент элемента 1; - полная ощность элемента г; б1г = 2 8рГ - суммарная мощность енераторов ЭЭС.

При этом предполагается, что к каждому узлу одсоелинен не более чем один генератор (что не уменьшает бщность вывода), и уравнения всех элементов узла ] аписаны в координатной системе , жестко связанной с

отором генератора.

Напряженна первого узла ЭЭС определяется с помощью ифференцирования выражения для первого закона Кирхгофа что имеем право сделать, так как токи в рассматриваемых ЭС непрерывны и дифференцируемы): (16) ~

£1 + ®12'-хС2 + Т1п'-11п + »1а-^в' "

де: Х^.^, ^* - суммарный ток сгаторных обмоток ¿-го узла

его производная; Т^» ~ матРича преобразования "

оординат (из ;}-оя в 1-ую координатную систем/) и ее

производная; п - число узлов графа, распределительной сети ЭЭС.

Напряжение л-сбого уела вирькаегся через напряжение првшсутЕзго (соседнего) с псааоаьш уравкешш линии, свпзывгнщеП уз/.ы:

(17)

где: - лектор тока линии связывйюшеп узлы 1 и

j и его производная; Е^ - матрицы индуктнвностеи и

сопротивлении линия, пслкадяясс ветвями дерева.

После вамены е (16) значения производных суммарньгх токов статорных обмоток узлов I—^1 их правыми частный:

чу - + <18>

н после замены в (17) токов линия 1Л^ суммарными статорньми токами узлов, а их производных - правыми частями, и после разрешения полученной системы уравнения по отношении) к вектору узловых напряжения ЭЭС, получим следуюгуга алгебраическую систему уравнения:

+ ь.г2.е) .п = - ;ь.т5.п + (ь.т-,1 + .1] - ъ.с -

гдз:

(19)

г _ 2 —

- "х

V « ! ; I " \ ; £ «

ь

хХп

L -

•XI

"с

и.

г в^

23

Ч'-

-ь. - й1ад[1,л1); в - й1ад[в2:}]; 3 - 41ад[2и3); 12 -

координатные матрицы, отражающие топологическую структуру распродалитольноя сети ЭЭС и служащие дли приведеннд переменных уравне.ии сети к единой координатной системе и являются клеточными матрицами с клетками:

fij

Ч'

О?

о;

чу - - -

(20)

у • «. а/ам .

?4атрицы и векторы (19) получаются я удобной лля автоматического формирования форме при. . определенной нумерации узлсв и линия. Предложен метод автоматической нумерация узлов и линип и сортировки ребер графа на хорды и— ветви дерева- на основе информации о топологии распределительной сети.

Как видно из (13). большинство матриц диагональной или кзазидиагональноп форкы, а элементы пекторов формируются по узлам. Гораздо слс.~шое форма координатных матриц и Т2. Еыпвлен факт связи структуры этих матриц с основными топологическими матрицами графа

распределительной сотн и для их формирования предложен метод с помощью так наэызаемых матриц прообразов 51п и

?2п-

Элементы всех матриц н векторов (19) переменные, матрицы слабозапслненные, большой размерности.

Формирование матрицы а и вектора г требует большой памяти и много машинного времени. Кроме того, при их вычислении на каждом шаге накаплиоаются ошибки вследствие перемножения слабозаполненных патриц. Все эти недостатки ' избегаются с помощью двух предложенных методов прямого формирования патрицы Д и вектора Г с помощью матрицы— прообраза

В чзтзертоп главе рассмотрена алгоритмизация процессов в ЭЭС по упрощенный- уравнениям элементов (пренебрегнуты переходные процессы в статорах ц сети). \ Сделан обзор методов алгоритмизации. Приведены Уравнения элементов в канонической форме: Электрические лаиини:

Дифференциальные уравнения для роторных потокосцепленнп: - для синхронного генератора:

й/с^ *г - + Ву.Т^; (21)

- для асинхронного двигателя:

й/йг - (22)

дополненные уравнениями вращения (2).

Алгебраические уравнения для статорных и роторных токов:

I - Г.СТ -+ И.*г - 7.П + 3, (23)

хг - Хг.1 + Лт.?г. (24)

В (21)-(24) элементы матриц Е, В, X, Е, Тг, Нг являются функциями параметров; машин м угловых скоростей

и СГ-

Статическая иаеру*ка: I - Т.П. (25)

Распределителькал сеть:

^ - о., - и1;} - НуЧу {")

Илей предлагаемого алгоритма, как и для случая алгоритмизации по полным уравнениям элементов, состоит в разделении ребер графа распределительной сети на ветви дерева и хорды. Для хоря распределительной сети из (26)

можно получить уравнения для токов линии:

= - - - ";}>• (")

Уравнения для токов хорд сети относятся к уравнениям статорньис токов элементов. С помощью уравнении ветвей дерева сети находится общее выражение для вычисления узловых напряжении ЭЭС. Предложены два алгоритма - в форме У и в форме 2. При форме Т напряжение первого узла выражается с помощью ■первого ' закона Кирхгофа: (20) т . *ХХ + + +...4 В^.Хд, - о,

при этом токи линия-ветвев I^ исключены через суммарные статоркыа токи - узлоа Бсо обозначения и условия

записи как у~ (16) .

Суммарный ток ¿-ого узла [все обозначения как у (13)]: __ . ..

Напряжение любого .узла ЭЗС и^ выражается через напряженна предыдущего В ^ с помощью уравнения ликни-.ветви:

Т^ - - (30)

Замешал токн линия с помощью суммарных токов узлов, в свою очередь этих токоа - с помощью (29) , и группируя подобные члены, получим алгебраическое выражение для вектора узловых напряжения ЭЭС:

(гх + е.т2.т) .с - - - а.с -= - а, (з!)

гдв:; ¿■»[Д'з^]; 2=<11ад[а^1 - диагональная клеточная малгрица сопротивления лкния-ветвев ЭЭС; Х-<Над[У^] - диагональная

клеточная матрица суммарных проводимостеп узлов; ^,12 -матрицы преобразования координат, клетками которых пзляются } •

Выведен и алгоритм в формз 3. При этом токи всех

элементов -расочитываются-----в----вндэ функция роторных

потокосцепления. При выводе этого алгоритма для

произвольной распределительной сети используется тот же подход, который был использован и при выводе алгоритма по полным уравнениям элементов и по упрощенным в форме X, а именно: сортируются ребра графа распределительной сети на ветвн дерева и на хорды. Уравнения лнния-хорд относятся к уравнениям элементов, а с помощью уравнения линия-ветвея составляется система уравнения связи для вычисления статорных токов элементов ЭЭС. Таким образом, система уравнения для статорных токов всех элементов ЭЭС и для лцнип хорд:

I « ¥.и + 3, (32)

где: У^сКад] - диагональная матрица суммарных проводимостея узлов ЭЭС; 1=со1[1^]; ^со!^^] ; 11=со1[1^].

Уравнения первого закона Кирхгофа для узлов ЭЗС, из которых выражаются токи линип-ветвеп через стагорные токи элементов и токи линии-хорд:

1ЛВ - тзл- С")

где: 1лв-со1[1^] Г а=1,я;~ - координатная клеточная

матрица; I - вектор статоргых токов.

Напряжение первого узла находится с помощью задающего сопротивления:

°1 " " 2зсл- <34>

гле гзо - матрица сопротивления задающего сопротивления.

Напряжения всех остальных узлов выражаются с помощью закона Ома для линия-ветвея:

ъ, - т:)1.о1 - - - яу1ц, (35)

гле: - номера двух соседних узлов, связанных лнниея-

ветвью с сопротивлением Зj и током суммарный ток

статорных токов элементов ЭЭС, расположенных за линией

Подставляя выражения для вектора узловых напряжения (34), (35) в правую часть (31) и разрешая полученную зависимость по отношению к лектору узловых напряжения, получим:

и - гэ.1, (36)

где: ха - 2ЯЯ.Т, + +...+ 2

эквивалентного сопротивления ЕЭС; - квазидиагональные матрицы сопротивления линип-оотвеп; 2 ^ - матрнць преобрааоаагаш координат; I « (1 + У.).Л - (37)

- - вектор стагорныг тогоа элементов.

Таким образом, как п в случае алгоритмизации процессов 32С в форме У, к при алгоритмизации в форме I обвош алгоритм будет состоять' из алгебраически? соотношении для статорных токов (37) и для узловые напряжения (36) и нз систем дифференциал ькых уразкекиг (21) к (22) для роторных потокосцепления.

Следует только отметить, что вычисление статорныз токов элементов и линия-хорд выполняется не с помошьм общего соотношения (37), т.к. для этого пришлось бь решать систему алгебраических уравнения большо! размерности, а для каждого элемента отдельно с помощьь соответствующих выражения (23), (25), (27).

Для автоматического прямого формировани!

алгебраической системы уравнении предложено испольэоват] матрицы-прообразы, несуике основную информацию < топологии распределительной сети" Предложены алгоритм! прямого формировании систем в в ©орко x и в форме 2 Следует рекомендовать использовать форму 2, т.к. в это! случае пркжг вычисляется вектор узловьж напряжения ЗЭС ] не нужно решать алгебраические систем уравнении.

Е шгтоа гаыд рассматривается алгоритмкзаци процессов в ЭЗС по полнкы уравнениям элементов и пр: проиавольноа схеме замещения распределительной сети Известка работы С.В.Страхоаа. рассматривающие эт вопросы. , 13 общей случае, схема замещения лини распределительной сети мозкет содержать произвольно ■количество продольных и поперечных В-Ь-С элементов. Пр алгоритмизации была принята схема заыещени компенсированной линии, показанной на рис.2.

+ матрица

Рис. 2

В узел 1 включена и линия 1с (показана с помощью зктора а в узел ;} - линия и (1Ш). С помощью и 1п

Эозначены суммарные токи (продольные и поперечные) эответствуюишх линия. С и обозначены суммарные

гагорные токи элементов ЭЭС, включенные э узлы 1 и

В отличие от Я-Ь схемы замещения, характер которой эвпадает с характером основных элементов ЭЭС - СГ, АД, при появлении емкостных элементов в схеме замещения равнения распределительной сети становятся интегро-^фференциальными. По этой причине нельзя использовать зтоды расчетов , примененные при алгоритмизации при Е-Ь семе замещения распределительной сети, при которых ;ключагатся дифференциальные уравнения распределительной ;ти и, таким образом,. беэытератиэно вычисляются узловые ¡.пряжения ЭЭС, а системы дифференциальных уравнения 1емех*тов интегрируются отдельно для каждого элемента шктрнческоя системы.

Предложен метод алгоритмизации, при котором ЭЭС :лится при исследовании переходных процессов на а 1степ, где а - число узлов ЭЭС. При этом точками ¡.зделення между отдельными узлами являются точки и :емы замещения линии. Кроме того, системы [фференциальних уравнении формируются по узлам и жводлтся к форме Коши. Рассмотрим предлагаемый метод :я узла 1.

Уравнения элементов ЭЭС записываются э переменных (Ках и приводятся к $орме Коши (1) , (.'2) . Ллн поперечных пей:

d/dtILll - ALll.ILil + Вй1.П1( ' (38)

d/dtOjL - Ьси-Di + Bcil.Iell, ; (39)

где: элементы матриц & и В являются функциями параметров схем замещения линия и угловой частоты координатной системы Взд» ток поперечной емкости Icil~-(Ii2:+ILil+Iil) •

Для продольной ветви схемы замещения до точки ijt d/dtI1L = A^.Xij. + BbX-tBi - 0U) -

- »LI-1!! + BLl-CDi - - Djl> - *ij-fjJ/2, (40)

d/dt(0tl - Uj- »ci-fDij^ - 0}1) + Вс1.(1и - Tij.Ijx) (41)

Следовательно, И-L элементы линии и элементы ЭЭ С представлены уравнениями:

d/dt3 - + B^.D, , (42)

а емкостные элементы линии - уравнениями:

d/dtU = l^.U + BU.I. (43)

Совместное их решение дает возможность исследовать переходные процессы элементов узла i. Компонентой вектора D является вектор напряжения соседнего узла Uj, вычисляемый уравнениями узла j. Для рассматриваемого примера узловая система уравнения будет иметь вид: (44) d/dtcoX[IcrIajIICKILlIiniOc] - diag[AprXILnÄCKAIiiALAciAc).

coltIcrIuICHILiIiai,Iclf [»8 AiVciVcl -coi 1 WM^i1!1!!

где ВвдгХ^вд - напряжения и токи продольных емкостей, которые определяются переменными соседних узлов. Эти "взаимные" переменные уточняются итеративным методом. Однако, оба - эти вектора состоят из непрерывных переменных, т.к. это токи, индуктивностея и напряжений омкостеп. Кроме того, физически эти переменные связаны, т.к. напряжение продольной емкости Cj является функциеР тока лкнип, т.е. тока через продольные индуктивности Ь^.'

Разработан алгоритм автоматического формированиг математической модели по узлам ЭЭС. При этом используютсг "топологические, матрицы для вычисления эквивалентны! параметров схем замещений линия и для формированш уравнения продольных цепей схем замещения. Уравненш поперечных цепей и элементов ЭЭС формируются из готовы: блоков на базе информации о наличиии тех или иньп элементов, инцидентных данному узлу.

В шестой главе рассмотрены основные вопрос! разработки программной системы и отдельные ее модули,

Обеспечивающая часть

Программа создания и актуализации поступающей информации об элементах ЭС

Программа обработки ланных из базы данных информационной и справочной информации

База данных информационной и справочной информации

Функциональная часть

Ввод данных пользователя

; ГЛАВНАЯ ПРОГРАММА

Блок моделирования состава и гтруктуры ЭС и режима работы

Блок '

формирования систем алге-

Зракческях

и дкффе-рекцыаль-

иых уравнений

Блок

численного

решения систем алгебраических и

дифференциальных уравнений

Представляющая часть

Файлы текущей информации

Файлы выходной информации

Программа вывода и дополнительной обработки выходной информации

Рис.3.

автоматизирующие расчеты переходных процессов ЭЭС I предложенным моделям и алгоритмам.

Разработала структура программной системы расче-переходкых процессов ЭЭС, состоящая из обеспечиваюше! функционал ьноя и представляющей части (см.рис.5). П] проектировании и разработке программной системы бы; использованы иерархический подход и нисходящ« проектирование и оверлея структура организации памят! При этом диалог с пользователем организован на осно! принципов гибкости пользования, операционной сложности удобства пользователя.

Разработана программа ввода исходной информаши осуществляющая диалог с пользователем в графическс режиме и позволяющая в максимальной . степе* автоматизировать ввод и ограничить возможность ошибок пр вводе.

Разработана информационная база данных, содержат: всю постоянную информацию об элементах ЭЭС - СГ, АД, СЕ регуляторов." Она содержит программы создания актуализации базы данных и вычисления различных справок.

При численном исследовании переходных' процессов был отдано предпочтение раздельному решению алгебраической дифференциальных систем уравнений, благодаря чему можн использовать различные численные методы решени алгебраической и дифференциальных систем. Этот выбо обусловлен формой представления математических моделей и выведенным Сезыгеративным алгоритмом расчета уэловы напряжения ЭЭС с помощью алгебраической систем ур&вненнв.

Выбор численного метода и конкретного алгоритм исследования переходных процессов обусловливаете "поставленной задачей, свойствами математической модели наложенными ограничениями.

У системы алгебраических уравнения для вычислени узловых напряжения -ЭЭС матрица К является пораждаюшеяся слабозаполненноя, с переменными элементами, хранени которых целесообразно в- упакованном виде. Ее решени возможно как с помощью прямых, так и итеративных методов Применение итеративных методов затруднено выборо

онкретного метола, выбором итерационных параметров и ыбором момента окончания итерационного процесса.

Все прямые методы решения системы алгебраических ■равнения являются модификациями метода Гаусса и в [рограммноя системе они реализованы в арифметике с [лaвaJШ^eя запятол, при которой используется специальная •ехника анализа погрешностей округленна.

При недостаточных сведениях о системе алгебраических 'равнения целесообразно на начальном этапе исследования :онкретноЯ ЭЭС применить специальную тактику выбора эффективного алгоритма расчета. Проблему выбора !ффективного алгоритма решения алгебраической системы сравнения можно решить с помощью абстрактной модели по трем характеристикам: пространство задач; пространство 1-пгоритмов; измерения рабочих характеристик.

шштзда—г 1

-— I Ипг М.52.13 3

Ш.Ш 284.368 В.ИВ88 123.0301-27 -450.6081-07 75«.0881+03 452.8881-08 234.883

— время —

4.552 «е

— (ЧПЧНН -

♦4.532 га

— маркеры -_Ш_5_9

ЕЛ]- Г/МЗНОЕ. [£НД [118]-Уста*0б*1 маркер ГТ33-Уя4/Ю.'«е маркера СТаЪЗ-Сиека. НОР ШЬГШН канала [Ш-Скана вормап

СГ8]-Призззк маркер ШКН5Н1 51ЕГ ГГ4]-Иги,нася7а6а Н [П]Н!зм,касвта&а 0 [ПЬ СОККЙШ)

Рис.4-

Блок моделирования состава и структуры ЭЭС является комплексом специализированных программ внутренней индексации и нумерации элементов, узлов и линии ЭЭС, и с его помощью можно симулировать возмущения в: параметрах элементов ЭЭС, линия распределительной сети, регуляторов; составе элементов ЭЭС; структуре распределительноя сети.

1. цщ—1ДДЗ

- |- пи',г----<—"«—-

183. :

* -»0.15628 и V

5 »».2ТАЗ! М

: IV. 11:21 :

<—Ам*1 1 } Р»сI I

.1 ~-b.rr.il-, ,

V I Т |>|Г*.«11 I ? » I

Рис .5

На основе понятия гибкости пользования, операционной сложности и удобства для пользователя была разработана программа визуализации, архивирования и обработки полученных результатов. С помощью этой программы пользователь может выполнить различные манипуляции с данными в графическом виде, а также выполнить различные цифровые обработки - статистические (функция распределения, интеграл распределения' и др.), и спектральные (амплитудно-частотные и фазо-частоткые характеристики, взаимный спектр, автокорреляционная и взаимнокорреляционная функции и др.). На рис.4-,5 показаны примеры некоторых обработок.

Для сравнения с реальными результатами и проверки адекватности используемых моделей предусмотрен блок сканирования и записи данных с реальных ЭЭС с помощью аналого-цифровых преобразователей.

В приложениях к диссертации приведены параметры элементов ЭЭС, используемых при расчетах, модели регуляторов возбуждения и первичных двигателей к их параметры.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с поставленной целью и задачами работы по результатам исследований можно сделать следукмще выводы:

1. Исследование переходных процессов в ЭЭС при различных нормальных и аварийных режимах.работы является необходимостью при планировании, строительстве, управлении и эксплуатации различных электроэнергияных систем.

2. Математическое моделирование этих процессов не имеет альтернативы на сегодняшняя день. Возросшими требованиями к точности и достоверности получаемых результатов обусловлены исследования с помощью более точных моделей, в частности, учитывающие переходные процессы в распределительной сети и в статорных обмотках электрических машин, а также совместное исследование механических и электромагнитных процессов, т.е. исследование переходных электромеханических процессов. Кроме того, учитывая сложность решаемых задач, большую размерность моделей и необходимость многократных исследования, особенно актуальной задачей является автоматизация составления математических моделей, их численного исследования и представления полученных результатов в удобной для потребителей форме.

3- Для улучшения эффективности н качества работы как самих ЭЭС, а так и отдельных ее элементов, начали применяться каскадные соединения электрических машин. Используются каскадные соединения машин при соединении как роторных, так и статорных обмоток. При этом используются синхронные, асинхронные и

асинхронизированные синхронные машины с или без перекрещивания фаз соединяемых обмоток. Особенно актуально исследование каскадных соединении ACH, сочетающих качества как синхронных, так и асинхронных машин.

4 . Актуальной задачея является исследование переходных процессов в ЭЭС при учете переходных процессов в сети и при произвольной схеме замещения линия распределительной сети, содержащей H-L-C элементы.

5. Предложен метод составления математических моделей каскадных соединения электрических машин (синхронных, асинхронных, АСМ), используемых в качестве эалогенераторов, компенсаторов колебаний и несимметрия в электрических системах, ниэкооборотных электроприводов,

электромеханических преобразователей частоты. Предло*^ матрица . преобразования координат для случё

перекрещивания фаз машин и выведены соотношения ме*а независимым!! и зависимыми переменными, при которых моделях исчезают переменные коэффициенты. Моде/ получаются с минимальным числом переменных в каноническс форме, принятом для всех элементов ЭЭС, что позволяе включать их в любую точку системы.

6. Предложен метод алгоритмизации расчегс переходных процессов в ЭЭС по полным уравнени$ элементов, при произвольной структуре распределительнс сети и при активно-индуктивной схеме эамешения. При этс уравнения линия-ветвей дерева исключаются, а уравнен! линий-хорд добавляются к уравнениям ' элементов ЭЭС избегая второй закон Кирхгофа. Алгоритм расчет становится безытеративным, состоящим из сист< дифференциальных уравнений элементов ЭЭС и алгебраическс системы расчета узловых напряжения системы. Предложе! методы и алгоритмы: выбора дерева графа распределительш сети и необходимой нумерации, узлов и линий; формирован! матриц преобразования координат между различны» координатными ситемами прямого формирован! алгебраической системы с помощью матриц-прообразов. Э: алгоритмы легко автоматизируются и позволяют наибол< эффективно (требуя минимум памяти и времени) рассчитыва: узловые напряжения ЭЭС.

7. При алгоритмизации по упрощенным уравнени! элементов ЭЭС предложены те же методы и алгоритмы расче: переходных процессов, как и при полных. В реэульта' общий алгоритм состоит из дифференциальных уравнен! роторных потокосцеплении и уравнений вращений, 'статорные токи элементов ЭЭС и токи хорд сети вычисляют« алгебраически. С помощью уравнений ветвей дерева се' находится общее алгебраическое выражение для вычислен; узловых напряжений- ЭЭС. Предложены два алгоритма форме У и в форме %. Предложены методы и алгорит!

^прямого формирования системы уравнения вычисления узлов! напряжения с помощью матриц-прообразов, позволяют наиболее эффективно это сделать.

8. Предложены метод и алгоритм расчета переходных процессов в ЭЭС по полным уравнениям элементов и при произвольной структуре -л схеме замещения распределительной сети, содержащей В-Ь-С элементы. Математическая модель формируется в виде отдельных систем дифференциальных уравнения по узлам ЭЭС. При наличии продольных емкостей э схеме замещения их напряжения и токи определяются переменными соседних узлов. Эти "взаимные" переменные уточняются итеративным методом, однако они непрерывны, т.к. это токи индуктивностея н напряжения емкостей. Кроме того, физически эти переменные связаны, т.к. напряжение продольной емкости является функцией тока линии, т.е. тока через продольные индуктивности. Разработан алгоритм автоматического формирования математической модели по узлам ЭЭС.

9. Разработана программная система расчета переходных процессов ЭЭС, состоящая из обеспечивающей, функциональной и представляющей части, в максимальной степени автоматизирующая процесс ввода исходных данных, составления математических моделей, численного исследования переходных процессов в ЭЭС и представления результатов расчетов. Она позволяет моделировать переходные процессы, возникающие э результате: возмущений в регуляторах; в параметрах элементов ЭЭС; изменении в составе элементов ЭЭС и струкуре распределительной "сети.

Автор защищает следующие основные результаты проведенных диссертационных исследований:

•л метод и алгоритм составления математических моделей различных каскадных соединений электрических •. машин (синхронных, асинхронных, асинхронизированно-синхронных), использумых для различных целей;

а метод и алгоритм составления математических моделей ЭЭС по полным уравнениям Парка-Горева и Н-Х, схеме замещения сети при проиэпольнол структуре сети н произвольном составе элементов;

в метод и алгоритм составления математических моделей ЭЭС по упрощенным уравнениям Парка-Горева и н-Ь схеме замещения сети при произвольной структуре сети и произвольном составе элементов;

в метод и алгоритм составления математических'моделег ЭЭС по полным уравнениям Парка-Горева и Е-Ь-С схем? замещения сети при произвольной структуре сети » произвольном составе элементов;

в программная система расчетов переходных процессов I ЭЭС в нормальных и аварийных режимах, наступающих I результате возмущений в регуляторах, параметра: элементов, в составе элементов и структур! распределительной сети электрической системы.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сендюрев В.И., Джагаров Н.Ф. Формирована координатных матриц при разработке систем математическое обеспечения по уравнениям Парка-Горева/ Изв.ВУЗ.Энергетика, N1, 1981, с.90-94.

2. Джагаров Н.Ф. Учет трансформаторной связ преобразователей с электроэнергосистемои пр моделировании машинно-вентильных систем/ Изв.ВУЗ.Энергетика, N6, 1981, с.109-112.

3. Джагаров Н.Ф., Луков Ж.К. Проектирование судовы электроэнергетических : систем с помощью ЦВМ// Тезис межд.конф. "Компконгроль-81", Варна, 1981, 9с.

Луков Ж.К., Джагаров Н.Ф. Современные тендении автоматизации проектно-кокструкторских процессов судовы электроэнергетических систем// Тезисы симпозиума СЭ "Комплексная механизация и автоматизаии

судостроительного производства", Варна, 1982, с.100-110.

5. Маринов М., Джагаров Н. Математическая модел валогенератора. на Сазе двух асикхронизкрованкь синхронных машин// IV-ыя симпозиум по морскс электронике. Университет им.В.Пика, Росток, 1963, с.214 219.

6. Джагаров Н.Ф., Луков Ж.К. Эффективный алгорит вычисления узловых напряжений в электроэнергетическ» системах радиального типа// Электронное моделирование Киев, т. 6, N6, 1984-, с. 77-80.

7. Вилесов Д.В., Джагаров Н.Ф. Автоматическс управление судовыми электроэнергетическими системам! Учеб.пособие. Л., Изд.ЛКИ, 1989, 79 с.

8. Джагаров Н.Ф. Расчет переходных процессов в электрических системах со сложной структурой сети// Электричество, N1, 1990, с.9-16.

9. Джагаров Н.Ф. К расчету переходных процессов по трощенным уравнениям для элементов электрических зистем// Электричество, N9, 1991, с.67-69.

10. Джагаров Н.Ф. Математическое моделирование процессов в каскадных соединениях электрических машин// -!зв. АН СССР. Энергетика и транспорт. N3, 1991, с.82-95.

11. Джагаров Н.Ф. Специалиэирана система за >«атематическо обеэпечаване, автоматизираша построението .ча математически модели на автономии елехтроенергетически гистеми// Науч.-техн. симпозиум Х-ти нац.преглел на ТНТМ, гекция "Комплексна автоматизация и роботика", София,

1979,с.26-33-

12. Сендюрев В., Маринов М. , Джагаров Н., Василев П., Чакьров С. Автоматизация на проектно-изследователските работи при иачисляване • на динамични режими на работа на корабките електроенергетични системи// Корабостроене корабоплаване, Варна, N2, 1980, С.16-18.

13. Джагаров Н-Ф. , Луков К. К. Автсматизирана система за изследване на динамичните режими на автономии електроенергетични системи// Науч.сесия на ВНВАУ Шумен,

1980, с.50-58.

14. Джагаров Н.Ф., Луков Ж.К. Моделиране на тиристорни преобразователи и хондензаторни компенсатори в корабните електроенергетични системи// Науч.сесия ВМЕИ София, 1981, секция 6, 5с.

15. Джагаров Н.Ф., Луков Ж.К. Математически модел на система за вьзбуждане на корабни синхронни генератори тип TUR// Науч.сесия ЕНВМУ Варна, 1981, 4 с.

16. Джагаров Н.Ф., Луков Х.К., Маринов М.Я. Моделиране режимите на работа на корабните електроенергетични системи// Науч.сесил ВМЕИ Варна, 1981, 13 с.

17 Джагаров Н.Ф. и колектив, Устройство за компенсиране колебанията и несиыетрията на нглрежението в електрическите мрежи. А.С.N32830 НРБ, МПК ■ Н 02J 3/18 per.N53440/02.09.1981.

18. Джагаров Н-, Русев Д., Чакъров С., Маринов М Математически молел на устройство за компенсиране н; колебанията и несиметрията на напрежението I електрическите мрежи// Науч.сесия ВМЕИ Варна, 1981, 5 с.

19. Джагаров Н.Ф., Луков Ж.К. Избор на метод з: изчисляване на вьзловите напрежения при сьздаване н: автоматизирана система за пресмятане на процесите 1 автономии електроенергетични системи// София, Техническ: мисъл, N4, 1981, с.25-29.

20. Луков Ж., Джагаров Н. За проблемите, свързани с ефективното решаване на системи алгебрични I лиференциални уравнения, описващи процесите в автономш електроенергетични системи// Науч.сесия ВНВУ Великс Търново, 1982, 8 с.

21. Маринов М., Чакъров С., Джагаров Н., Русев Д. 3: някои въпроси на изслелването на електроенергетичните системи с несиметрични консуматори// Науч.сесия ВМЕ1 Варна, 1983, 8с.

22. Джагаров Н.Ф. Алгоритмизация на раэчетите нг динамичните режими в електроенергийните системи// Тезис! Межд.науч.-техн.конф. "Еленерго'85", Варна, 1983, с.63-68.

25. Луков Ж., Джагаров Н- Програмна система з; изследване на корабни електроенергетични системи// ХУ-тг нац.науч.-техн.конф. "РАИТ'83", Пловдив, 1983, 10 с.

24. Корольова Т., Юхнович В., Маринов М., Джагаро; Н. Математическо моделиране на несиметрични режими I автономии електроенергетични системи с отчитане н; пространствените хармоники на полето на синхроннат: машнна// Науч.сесия ВМЕИ Варна, 1987, 7 с.

25. Джагаров Н.Ф. Моделиране процесите I -бавнооборотни електрозадвижвания на базата на каскаднс съединение на АСМ// Науч.конф. Гехнич. у-т Варна, 1992, 15 с.

26. Джагаров Н.Ф. Пресмятане на преходни процеси I електроенергетични системи със сложна заместваща схема н; разпределителната мрежа// Науч.конф. Технич. у-т Варна

"1992, 9 с.