Введение
Прежде всего, я очень рад сказать, что наш проект был успешным. Это гидроэлектростанция, которая была полностью завершена нашими пятью членами, а именно мной, Читраншем Шриваставой, Акшаем Тивари, Праняном Леле, Панкая Сонланом и особой благодарностью г-ну Арвинду Соланки.
Микро-гидроэлектростанция с автоматическим контролем частоты и возбуждения
Наш мотив для создания этого прототипа заключается в том, чтобы выразить фактор нагрузки и спроса с их относительными изменениями на практике, поскольку потребитель электроэнергии не может попасть на какие-либо генерирующие установки.
Его контрольная панель одинакова для тепловой электростанции, и она имеет весь участок, такой же, как на реальной электростанции.
Первоначально мы решили, какое количество электроэнергии нам нужно произвести после того, как мы сможем сделать профиль завода. Мы решили построить 2, 5 кВт (что достаточно для двух комнат), в соответствии с этим мы создали турбину с турбонаддувом от чертежа до установки на валу.
Колесная турбина Pelton
Поэтому для этого прототипа мы начали этот проект с упомянутых ниже шагов.
- Выбор сайта.
- Гражданское сооружение.
- Совместим с подшипником с валом турбины.
- Соединил вал с синхронным генератором.
- Входная мощность через моноблочный двигатель.
- Трубная линия или заполнитель с последующей струей.
Контроль возбуждения и частоты синхронного генератора стал наиболее важным фактором в генерирующих установках. Синхронные генераторы используются почти исключительно в энергетических системах в качестве источника электрической энергии.
Основной причиной точного управления частотами является возможность подачи переменного тока из нескольких генераторов через контролируемую сеть. Тенденция в частоте системы является мерой несоответствия между спросом и поколением, и поэтому является необходимым параметром для управления нагрузкой в взаимосвязанных системах.
Частота системы будет меняться в зависимости от изменения нагрузки и генерации. Увеличение механической входной мощности синхронного генератора не будет сильно влиять на частоту системы, но будет производить больше электроэнергии от этого устройства. Во время сильной перегрузки, вызванной отключением или сбоем генераторов или линий электропередач, частота энергосистемы будет снижаться из-за дисбаланса нагрузки по сравнению с генерацией.
Потеря межсоединения, в то время как экспорт мощности (относительно общей генерации системы) приведет к повышению частоты системы.
Автоматическое управление генерацией (AGC) используется для поддержания запланированной частоты и обмена потоками энергии.
Для удовлетворительной работы энергосистемы частота должна оставаться почти постоянной. Относительно близкое управление частотой обеспечивает постоянство скорости индукционных и синхронных двигателей.
Постоянство скорости моторных приводов особенно важно для удовлетворительной работы генераторных установок, поскольку они в значительной степени зависят от характеристик всех вспомогательных приводов, связанных с топливом, системами подачи воды и системы подачи воздуха для горения. В сети значительное падение частоты может привести к высоким токам намагничивания в асинхронных двигателях и трансформаторах.
Широкое использование электрических часов и использование частоты для других целей синхронизации требуют точного обслуживания синхронного времени, которое пропорционально интегралу частоты. Как следствие, необходимо регулировать не только частоту, но и ее интеграл.
Еще один взгляд на микро-гидроэлектростанцию с автоматическим контролем частоты и возбуждения
Частота системы зависит от баланса активной мощности. Поскольку частота является общим фактором во всей системе, изменение потребности в активной мощности в одной точке отражается во всей системе с изменением частоты. Регулятор скорости на каждом генераторном блоке обеспечивает основную функцию управления скоростью, в то время как дополнительный контроль, происходящий из центрального центра управления, выделяет генерацию.
В взаимосвязанной системе с двумя или более независимыми контролируемыми областями в дополнение к управлению частотой, генерация внутри каждого из них должна контролироваться, чтобы поддерживать плановый обмен мощности. Управление генерацией и частотой обычно называют управлением частотой нагрузки (LFC).
Генератор снабжен реальной мощностью от первичного двигателя, обычно турбины, в то время как ток возбуждения обеспечивается системой возбуждения.
Основная функция системы возбуждения состоит в том, чтобы обеспечить постоянный ток обмотки поля синхронной машины.
Кроме того, система возбуждения выполняет функции управления и защиты, необходимые для удовлетворительной работы энергосистемы путем управления напряжением поля и, следовательно, полевым током. Функции управления включают в себя управление напряжением и реактивной мощностью, а также повышение стабильности системы. Защитные функции гарантируют, что пределы мощности синхронной машины, системы возбуждения и другого оборудования не будут превышены.
Вывод
За последние десятилетия проблема динамической стабильности энергетической системы получила все большее внимание.
Основной причиной этого является увеличение мощности генераторных установок и использование высокоскоростных систем возбуждения. Эффект высокоскоростного возбуждения на динамическую стабильность заключается в добавлении отрицательного демпфирования в систему, что вызывает колебания со слабым затуханием.
Конструкция такой системы возбуждения также должна быть удовлетворительной для широкого диапазона условий эксплуатации, а также для условий отказа. Практические методы нелинейного управления включают в себя обратную модель с разомкнутым контуром динамики нелинейной установки и использование контуров обратной связи для отмены заводских нелинейностей.
Приближение нелинейной системы с линеаризованной моделью приводит к применению адаптивного управления, в котором используются измерения входов в реальном времени входов в установки, либо для получения явно модели установки, либо для разработки контроллера на основе этой модели (косвенная адаптивная контроль) или напрямую изменить выход контроллера (прямое адаптивное управление).