任何一个电力系统必须保证在额定电压下工作。所以维持发电机恒压是保证供电质量的一个重要指标。但实际上,电压总是经常变化的。相对于陆上电网,船舶电网因其容量小,电压变化更为严重。同步发电机自动电压调整器是保证发电机租赁电力系统正常运行的关键。要求它简单可靠,灵敏度高且稳定,稳态和动态特性好,具有一定的强励磁能力,以及合理稳定的无功分配等。我所研制的新型电站模拟器,可根据实际船用电情况,模拟船舶电力系统,使学员能更好地了解船舶电力系统的组成和原理,熟练掌握各种操作和功能。但是,由于使用情况,它对动态特性的模拟存在很大的失真,导致学生在训练中难以理解,因此本文在分析同步发电机动态过程的基础上建立了其数学模型,并利用CSSF语言编程,使其动态特性得到更好的仿真效果。
船用同步发电机动态特性仿真。
1电力系统数学模型的建立不管是大干扰还是小扰动,都是船舶电站由一个稳定状态向另一个稳定状态过渡的动态过程。步进式发电机、励磁调节器、原动机、调速器和负荷等各组成部分,都要经历一个动态过程,包括电磁过渡过程和机电过渡过程。对于舰船电力系统的各种干扰,一般都是首先引起电磁过渡,然后才是机电过渡过程。研究电力系统的动态特性时,可以大致认为系统的转速是恒定的,这样就可以忽略了调速系统的控制过程。|同步发电机的数学模型派克(Park)首先在同步电机方程中应用随转子旋转的d—q坐标,消除了电机方程中随时间周期变化的系数,简化了电机方程。经过坐标变换后的同步电机图形如|2|所示,其等值电路如2所示。
本文假设,本文研究的同步发电机租赁是一种理想电机,没有考虑电机磁滞涡流的影响,根据等值电路图可以写出同步发电机的派克方程组,但在工程上应用这种公式会带来处理上的不便,因此将所有参数都用基准值为相对单位表示(即标幺值)来表示(即标幺值)|3.在发电机动态状态研究过程中,还可以作以下假设:1)假设:1)一台机与一台机器的联轴器相匹配,并假设该同步发电机的转租是一种理想电机。A11."JU1.+程序组可以简化如下:其中:Ud、Uq、Uf—纵、横轴电枢、励磁回路电压;id、iq、if、横轴电枢、励磁回路的电流;Xd、Xq、Uf-纵、横轴电枢、励磁回路的磁链;ra、iq、if、横轴电枢、励磁回路的电阻;Xd、Xq、Xad、Xf—相应回路的互感、自感;P—对同步时间的微分符号。
实践中,常用传递函数结构图或方框图来表示发电机租赁的更直观的数学模型。这样,就可以根据上述方程,得到同步发电机简化数学模型的方框图,如所示相复励装置的传递函数结构图。
1.相复励同步发电机数学模型的基础上,根据前面的分析,得到了相复励同步发电机的数学模型。它包括同步发电机的租借、相复励设备和负载三个部分。本文考虑的是单机运行,不计转速波动,负载阻抗为常值,没有考虑定子过渡过程。
近年来,数字控制系统仿真技术得到了广泛的重视和应用,出现了许多仿真语言,如dynamo、CSMP、GPSS、GASP、SIMSCRIPT、DDS、CSSF等。按照说明的结构,使用CSSF模拟语言编制块型表。机组参数为Un1.08,起动状态为发电机空载,发电机租赁电压不加调节,当cosT=0.4的额定负荷突然出现时,模拟结果如。