ÓÄÊ 681.5 À. À. Êàçàí÷ÿí, Â.À. Êàçàí÷ÿí ÍÅÊÎÒÎÐÛÅ ÂÎÏÐÎÑÛ ÓËÓ×ØÅÍÈß ÊÀ×ÅÑÒÂÅÍÍÛÕ ÏÎÊÀÇÀÒÅËÅÉ ÏÅÐÅÕÎÄÍÛÕ ÏÐÎÖÅÑÑΠÑÈÑÒÅÌ ÀÂÒÎÌÀÒÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÐÅÃÓËÈÐÎÂÀÍÈß ÍÀÏÐßÆÅÍÈß Ðåãóëèðîâàíèå íàïðÿæåíèÿ â ýíåðãîñèñòåìàõ îáû÷íî ïðîèñõîäèò â òðè ýòàïà: ðåãóëèðîâàíèå íàïðÿæåíèÿ íà ýëåêòðîñòàíöèÿõ, ðåãóëèðîâàíèå íàïðÿæåíèÿ â ëèíèÿõ ýëåêòðîïåðåäà÷, ðåãóëèðîâàíèå íàïðÿæåíèÿ ó ïîòðåáèòåëåé. Ðàññìîòðèì ïåðâûé ýòàï. Íà ýëåêòðè÷åñêèõ ñòàíöèÿõ ðåãóëèðîâàíèå íàïðÿæåíèÿ äîñòèãàåòñÿ ñ ïîìîøüþ àâòîìàòè÷åñêèõ ðåãóëÿòîðîâ íàïðÿæåíèÿ (ÀÐÍ). Óïðîùåííàÿ ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ÀÐÍ îáû÷íî èìååò âèä, ïðåäñòàâëåííûé íà ðèñ.1. Çäåñü: ÈÓ - èçìåðèòåëüíîå óñòðîéòâî, Ó - óñèëèòåëü, Ñ - ñèñòåìà âîçáóæäåíèÿ, Ã- ãåíåðàòîð. Ip Uç U ÈÓ Ó Ñ à Ðèñ.1 Ïðîåêòèðîâàíèå ÀÐÍ â âèäå, ïðåäñòàâëåííîì íà ðèñ.1, èíîãäà íåöåëåñîîáðàçíî, ò.ê. íå óäàåòñÿ ïîëó÷èòü óäîâëåòâîðèòåëüíûå êà÷åñòâåííûå ïîêàçàòåëè ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ [1]. Âñëåäñòâèå ýòîãî âîçíèêàåò íåîáõîäèìîñòü âîâëå÷åíèÿ â ÀÐÍ ìåñòíûõ îáðàòíûõ ñâÿçåé: ñèñòåìó âîçáóæäåíèÿ îõâàòûâàþò ãèáêîé îáðàòíîé ñâÿçüþ, à óñèëèòåëü - æåñòêîé îáðàòíîé ñâÿçüþ[1]. Èñõîäÿ èç óñëîâèé "ÌÎÄÅËÈÐÎÂÀÍÈÅ, ÎÏÒÈÌÈÇÀÖÈß, ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ" - Âûï.3/2000ã. 1 ïðîåêòèðîâàíèÿ è ýêñïëóàòàöèè âîçìîæíî âîâëå÷åíèå â ÀÐÍ è äðóãèõ íîâûõ çâåíüåâ. Ðàññìîòðèì ÀÐÍ, ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà êîòîðîãî ïðèâåäåíà íà ðèñ.2, ãäå: ÆÎÑ –æåñòêàÿ îáðàòíàÿ ñâÿçü, ÃÎÑ – ãèáêàÿ îáðàòíàÿ ñâÿçü, Ip – íîìèíàëüíûé ðåàêòèâíûé òîê íàãðóçêè. Ip Uç U È Ó Ó ÑÑ .Â Â Æ Î Ñ ÃÎ Ñ Ã Ðèñ.2 Çäåñü ñèãíàë Ip îäíîâðåìåííî ïîäàåòñÿ íà âõîäû à è ÈÓ ñ öåëüþ èçìåíåíèÿ ñòàòèçìà ñèñòåìû. Ïîñëåäíèé íóæåí, ÷òîáû òîê íàãðóçêè ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëÿëñÿ íà ïàðàëëåëüíî ðàáîòàþøèå ãåíåðàòîðû. Çàìåòèì, ÷òî ñòàòèçì ïîêàçûâàåò îòêëîíåíèå íàïðÿæåíèÿ íà âûõîäå ãåíåðàòîðà îò çàäàííîãî çíà÷åíèÿ, êîãäà òîê íàãðóçêè ãåíåðàòîðà ðàâíÿåòñÿ ñâîåìó íîìèíàëüíîìó çíà÷åíèþ, è èìååò ñëåäóþøèé âèä: K FY KG , S (1 K ) (1 K ) (1) ãäå: Ê – îáùèé ïåðåäàòî÷íûé êîýôôèöèåíò îòêðûòîé ñèñòåìû, KFY –êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è ÷åðåç ýëåìåíòû îò ìåñòà ïðèëîæåíèÿ âîçìóùåíèÿ äî âûõîäíîãî ñèãíàëà, Kã - êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è ãåíåðàòîðà.  ýíåðãîñèñòåìàõ ñòàòèçì âûáèðàåòñÿ â ïðåäåëàõ 3 5%, ò.å. êîãäà I= Ipíîì , òî çíà÷åíèå íàïðÿæåíèÿ ñíèæàåòñÿ â ýòèõ ïðåäåëàõ. 2 ÀÐÍ, ñîáðàííûé ïî ñõåìå ðèñ.2, îáåñïå÷èâàåò íåêîòîðûå êîíêðåòíûå êà÷åñòâåííûå ïîêàçàòåëè ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ, à èìåííî: çíà÷åíèå ïåðåðåãóëèðîâàíèÿ ìèíèìóì 30%, âðåìÿ ðåãóëèðîâàíèÿ - ïîðÿäêà 1-2 ñ., ÷èñëî êîëåáàíèé – 1-2, âðåìÿ 1-îãî ìàêñèìóìà è ò.ä. [2]. Äëÿ óëó÷øåíèÿ êà÷åñòâåííûõ ïîêàçàòåëåé ñèñòåìû â îáðàòíîé ñâÿçè, ïàðàëëåëüíî èçìåðèòåëüíîìó óñòðîéñòâó, äîáàâèì ðåàëüíî-äèôôåðåíöèðóþùåå çâåíî (ðèñ.3). Ðàññìîòðèì âîïðîñû ïîèñêà òåõ îïòèìàëüíûõ ïàðàìåòðîâ ýòîãî äîïîëíèòåëüíîãî çâåíà, ïðè êîòîðûõ äîñòèãàþòñÿ ìàêñèìàëüíûå êà÷åñòâåííûå ïîêàçàòåëè. Uç U Ip ÈÓ Ó Ñ. Ñ ÄÇ ÆÎ Ñ ÃÎ Ñ Ã Ðèñ.3 Ñ ýòîé öåëüþ äîïóñòèì, ÷òî çâåíüÿ ÀÐÍ èìåþò ñëåäóþùèå ïåðåäàòî÷íûå ôóíêöèè: k2 k1 , W y(P) , W èçì ( P ) T1 P 1 T2 P 1 k4 k3 , , W CB ( P ) W G (P) T3 P 1 T4 P 1 kD P . (2) W D( P ) TD P 1 Ñëåäîâàòåëüíî, ïåðåäàòî÷íàÿ ôóíêöèÿ ðàçîìíêíóòîé ñèñòåìû áóäåò èìåòü âèä (áåç äîïîëíèòåëüíîãî çâåíà): "ÌÎÄÅËÈÐÎÂÀÍÈÅ, ÎÏÒÈÌÈÇÀÖÈß, ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ" - Âûï.3/2000ã. 3 W ( P ) W èçì ( P ) Wy ( P ) W CB ( P ) W G ( P ) (3) èëè K1 K 2 K 3 K 4 , ( T1 P 1) ( T 2 P 1) ( T 3 P 1) ( T 4 P 1) (4) à ïåðåäàòî÷íàÿ ôóíêöèÿ ðàçîìíêíóòîé ñèñòåìû, ñ ó÷åòîì äîïîëíèòåëüíîãî çâåíà, áóäåò âûãëÿäåòü òàê: W (P) K1 KD P K2 K3 K4 . W * ( P ) T P 1 T P 1 ( T P 1 ) ( T P 1 ) ( T P 1 ) D 2 3 4 1 (5) Åñëè ÒD =T1 , òî ïîñëå íåêîòîðûõ ïðåîáðîçîâàíèé ïîëó÷èì: K1 K ( K D / K 1 ) P W * ( P ) 1 T1 P 1 T1 P 1 K2 K3 K4 ( T 2 P 1 ) ( T 3 P 1 ) ( T4 P 1 ) K1 K 2 K 3 K4 ( T1 P 1 ) ( T2 P 1 ) ( T3 P 1 ) ( T4 P 1 ) ( K D / K1 ) P K1 K 2 K 3 K4 ( T1 P 1 ) ( T2 P 1 ) ( T3 P 1 ) ( T4 P 1 ) (6) . Îáîçíà÷èâ À=KD/K1 , (7) ñ ó÷åòîì (4) áóäåì èìåòü: W * ( P ) W ( P ) A P W ( P ) . (8) Èñïîëüçóÿ ïðåîáðàçîâàíèå p=j, ïîëó÷èì: W * ( j ) W ( j ) j A W ( j ) . (9) Àìïëèòóäíî-ôàçîâàÿ õàðàêòåðèñòèêà ðàçîìêíóòîé ÀÐÍ è òà æå õàðàêòåðèñòèêà ñèñòåìû ñ äîïîëíèòåëüíûì çâåíîì ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ.4. 4 jV W(j) K W(j1) jAW(j 1) 0 U (0) W*(j) Ðèñ.4 Ââèäó òîãî, ÷òî ê âåêòîðó W(j) äîáàâëÿåòñÿ âåêòîð jAW(j), òî âåêòîð W*(j) îêàçûâàåòñÿ ïîâåðíóòûì íà íåêîòîðûé óãîë ïðîòèâ ÷àñîâîé ñòðåëêè. Òàêèì îáðàçîì, ïðè èñïîëüçîâàíèè äîïîëíèòåëüíîãî çâåíà: à) åñëè ñèñòåìà íåóñòîé÷èâà, òî ìîæíî íàéòè òàêîå çíà÷åíèå êîýôôèöèåíòà À, ïðè êîòîðîì îíà ñòàíåò óñòîé÷èâîé, á) åñëè ñèñòåìà óæå áûëà óñòîé÷èâîé, òî ìîæíî íàéòè òàêîå çíà÷åíèå êîýôôèöèåíòà À, ïðè êîòîðîì îíà ïðèîáðåòåò áîëüøèé çàïàñ óñòîé÷èâîñòè, ìåíüøåå çíà÷åíèå âðåìåíè ðåãóëèðîâàíèÿ, ìåíüøåå ÷èñëî êîëåáàíèé è ìåíüøåå çíà÷åíèå ïåðåðåãóëèðîâàíèÿ. Ïðè óñòîé÷èâîé ñèñòåìå âîçìîæåí âûáîð è òàêîãî çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòà À, ïðè êîòîðîì ñèñòåìà ñòàíåò íåóñòîé÷èâîé. Ñëåäîâàòåëüíî, â îáùåì ñëó÷àå, öåëåñîîáðàçíî ïîëó÷èòü ïðÿìûå è êîñâåííûå ïîêàçàòåëè êà÷åñòâà ñèñòåìû è íàéòè òî çíà÷åíèå êîýôôèöèåíòà À, ïðè êîòîðîì ýòè ïîêàçàòåëè áóäóò íàìíîãî ëó÷øå, ÷åì ïðè îòñóòñòâèè â ñèñòåìå äîïîëíèòåëüíîãî çâåíà (ò.å. êîãäà À=0 ). Ðåøåíèþ ýòîãî âîïðîñà ïîñâÿùåíà äðóãàÿ ðàáîòà. (Ñì. íàñòîÿùèé ñáîðíèê, ñòð. 157-163). "ÌÎÄÅËÈÐÎÂÀÍÈÅ, ÎÏÒÈÌÈÇÀÖÈß, ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ" - Âûï.3/2000ã. 5 ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ 1. Áàðêàí ß.Ä., Îðåõîâ Ë.À. Àâòîìàòèçàöèÿ ýíåðãîñèñòåì, -Ì.: Ýíåðãîèçäàò, 1980. -524ñ. 2. Êîçèñà Ç.Ë., Îâ÷àðåíêî Í.È. Àâòîìàòèêà ýëåêòðîýíåðãåòè- ÷åñêèõ ñèñòåì. -Ì.: Ýíåðãîèçäàò, 1984. -478ñ. 6