Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Новые подходы к исследованию и идентификации переходных процессов синхронных машин

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
17.76 Mб
Скачать

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ОТ АВТОРОВ.........................................................................................................

3

ПРЕДИСЛОВИЕ...................................................................................................

11

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ....................

21

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ

 

ПРОЦЕССОВ СИНХРОННЫХ МАШИН.......................................................

28

1.1. Общая характеристика состояния переходных процессов................

28

1.2. Анализ методов и действующих на данный момент

 

отечественных и международных стандартов....................................

31

1.3. Обоснование нового подхода к исследованию и идентификации

 

переходных процессов мощных синхронных машин........................

41

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НОВОГО ПОДХОДА

 

К ИССЛЕДОВАНИЮ И ИДЕНТИФИКАЦИИ ПЕРЕХОДНЫХ

 

ПРОЦЕССОВ СИНХРОННЫХ МАШИН.......................................................

43

2.1. Характеристика исходной информации...............................................

43

2.2. Новый подход к исследованию и идентификации

 

переходных процессов синхронных машин........................................

51

2.3. Описание первого этапа.........................................................................

57

2.3.1. Аппаратная регистрация аналогового сигнала ПП СМ

 

в обмотках якоря и возбуждения...............................................

57

2.3.2.Преобразование аналогового сигнала переходного процесса к цифровому виду с использованием цифровых

запоминающих осциллографов..................................................

59

2.3.3.Алгоритм выделения вершин в синусоидально изменяющихся переходных процессах для их

представления дискретными огибающими с частотой сети....61

2.3.4.Преобразование ПП в опытах к дискретному виду через элементы с удвоенной частотой сети, представление

ПП обобщенной дискретно заданной функцией......................

65

2.3.5. Аналитическое разделение ПП в опыте ВКЗ

 

на симметричный и асимметричный токи

 

с использованием дискретных элементов.................................

71

271

2.4. Описание второго этапа.........................................................................

72

2.4.1.Обоснование границ дискретного ПП с целью корректного использования достоверной локальной опытной информации для идентификации составляющих

симметричного тока якоря..........................................................

74

2.4.2.Обоснование и разработка базового случайного признака для идентификации дискретно заданных составляющих

симметричного тока якоря..........................................................

76

2.4.3.Разработка эффективной исследовательской программы с использованием элементов ТВ и МС с качественным анализом влияния опытных данных в исследуемом

диапазоне t

t

 

ПП с переходной составляющей

 

н

 

в

 

 

на свойства случайного признака..............................................

79

2.4.3.1.Формирование по опытным данным генеральной совокупности (ГС) случайного признака,

выборки из неё с определением их свойств.................

80

2.4.3.2. Получение вариационных рядов

 

с определением их свойств............................................

81

2.4.3.3. Исследования по подтверждению гипотезы

 

предполагаемого нормального закона

 

распределения случайного признака

 

в вариационных рядах с использованием

 

критерия согласия Пирсона («хи-квадрат») ................

83

2.4.3.4. Аналитический вывод эффективных

 

точечных выборок. Определение их полного

 

и минимизированного объёмов в исследуемом

 

диапазоне ПП с переходной составляющей................

84

2.4.3.5.Оценка близости свойств вариационных рядов

сиспользованием свойств базового

минимизированного объёма ЭТВ вместо классическогометодаинтервальныхоценокТВиМС... 89

2.4.3.6.Конструирование и модернизация унифицированных комбинаторных выражений для исследования и идентификации переходной

составляющей симметричного тока якоря СМ

 

в исследуемом диапазоне ПП........................................

91

2.4.3.7.Разработка нового неординарного метода минимизации среднеквадратичной погрешности

приближения дискретной статистической модели

 

переходной составляющей в виде трёхмерной

 

дискретной поверхности................................................

93

272

2.5. Идентификация сверхпереходной составляющей

 

симметричного тока якоря....................................................................

99

2.6. Идентификация апериодического (асимметричного) тока якоря....

100

2.7. Критериальная оценка точности идентификации

 

переходного процесса.........................................................................

101

2.8. Определение индуктивных сопротивлений в опытах ВКЗ ..............

102

2.9. Новый подход к достоверному определению ударного

 

тока якоря.............................................................................................

103

2.10. Опыт восстановления напряжения...................................................

106

2.11. Опыты гашения поля и ударного возбуждения................................

108

Глава 3. АПРОБАЦИЯ НОВОГО ПОДХОДА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИДЕНТИФИКАЦИИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ МОЩНЫХ СИНХРОННЫХ МАШИН ПО ДАННЫМ СТЕНДОВЫХ

ИСПЫТАНИЙ....................................................................................................

111

3.1. Опыт ВКЗ: Предварительная обработка первичной информации...

112

3.2. Задание границ в дискретном переходном процессе.......................

113

3.3. Проведение статистических исследований........................................

114

3.3.1. Формирование и оценка свойств генеральной

 

совокупности случайного признака и выборки из нее............

114

3.3.2. Проверка гипотезы нормального закона распределения

 

случайного признака.................................................................

118

3.3.3.Оценка уровня зашумлённости и степени отклонения случайного признака от экспоненциальности

в исследуемом диапазоне ПП...................................................

119

3.3.4. Определение полного и минимизированного объёмов

 

эффективных точечных выборок.............................................

121

3.3.5.Оценка близости свойств генеральной совокупности и выборки из неё с использованием эффективных

точечных выборок.....................................................................

124

3.3.6. Результаты апробации сконцентрированных

 

унифицированных комбинаторных выражений

 

для идентификации переходной составляющей.....................

125

3.3.7.Апробация нового оригинального метода минимизации среднеквадратичной погрешности приближения модели

переходной составляющей в исследуемом

 

диапазоне ПП к его опытным данным....................................

126

273

3.4. Идентификация сверхпереходной составляющей

 

симметричного тока якоря..................................................................

127

3.5. Идентификация апериодического (асимметричного) тока якоря....

128

3.6. Критериальная оценка точности идентификации

 

переходного процесса.........................................................................

129

3.7. Опыт ВН................................................................................................

130

3.7.1. Предварительная обработка первичной информации............

130

3.7.2. Задание границ в дискретном переходном процессе.............

132

3.7.3. Проведение статистических исследований.............................

132

3.7.3.1.Формирование и определение свойств генеральной совокупности случайного признака

и выборки из нее...........................................................

132

3.7.3.2. Проверка гипотезы нормального закона

 

распределения случайного признака..........................

134

3.7.3.3. Оценка уровня зашумлённости и степени

 

отклонения случайного признака...............................

135

3.7.3.4. Получение эффективных точечных выборок

 

и минимизация их объёма...........................................

137

3.7.3.5.Оценка близости свойств генеральной совокупности

ивыборки из неё с использованием эффективных

точечных выборок..........................................................

137

3.7.3.6. Результаты апробации унифицированных

 

комбинаторных выражений ........................................

138

3.7.3.7.Апробация нового оригинального метода минимизации среднеквадратичной погрешности

приближения.................................................................

139

3.7.3.8. Идентификация сверхпереходной составляющей

 

симметричного напряжения обмотки якоря..............

141

3.7.3.9. Критериальная оценка точности идентификации

 

переходного процесса..................................................

141

3.8. Опыт ГП и УВ.......................................................................................

143

3.8.1. Предварительная обработка первичной информации...........

144

3.8.2. Задание границ в дискретном переходном процессе.............

145

3.8.3. Проведение статистических исследований.............................

146

3.8.3.1.Формирование и определение свойств генеральной совокупности случайного признака

и выборки из нее...........................................................

146

274

3.8.3.2. Проверка гипотезы нормального закона

 

распределения случайного признака..........................

149

3.8.3.3. Оценка уровня зашумлённости и степени

 

отклонения случайного признака...............................

150

3.8.3.4. Получение эффективных точечных выборок

 

и минимизация их объёма...........................................

153

3.8.3.5.Оценка близости свойств генеральной совокупности, выборки из неё с использованием эффективных

точечных выборок........................................................

154

3.8.3.6. Результаты апробации унифицированных

 

комбинаторных выражений ........................................

154

3.8.3.7. Апробация нового оригинального метода

 

минимизации среднеквадратичной

 

погрешности приближения.......................................

155

3.8.3.8. Идентификация сверхпереходной составляющей

 

симметричного напряжения (тока) якоря..................

157

3.8.3.9. Критериальная оценка точности идентификации

 

переходного процесса..................................................

158

3.9.Программный продукт для поддержки проведения исследований и идентификации переходных процессов

синхронных машин .............................................................................

159

Глава 4. ПОГРЕШНОСТНЫЙ АНАЛИЗ НОВОГО ПОДХОДА

 

К ИССЛЕДОВАНИЮ И ИДЕНТИФИКАЦИИ ПЕРЕХОДНЫХ

 

ПРОЦЕССОВ МОЩНЫХ СИНХРОННЫХ МАШИН................................

161

4.1. Оценка качества опытных данных .....................................................

161

4.2.Влияние установившегося значения тока (напряжения) якоря на конечные результаты идентификации

переходного процесса......................................................................

164

4.3.Влияние нижней границы участка переходной составляющей на конечные результаты идентификации переходного

процесса................................................................................................

167

4.4. Влияние шага дискретизации дискретного переходного

 

процесса на результаты его идентификации.....................................

170

4.5.Исследование влияния шагов вариации установившегося значения тока (напряжения) якоря и нижней границы переходной составляющей на идентификацию

переходного процесса.........................................................................

171

275

Глава 5. ВОЗМОЖНОСТИ

 

ВЕРОЯТНОСТНО-СТАТИСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ................................

176

5.1. Идентификация ПП из опыта ВКЗ для СМ

 

мощностью 800 кВт методом экспресс-обработки ..........................

177

5.2. Апробация нового подхода к достоверному определению

 

ударного тока якоря синхронной машины.......................................

186

5.3. Определение индуктивных сопротивлений по оси q

 

в опытах ВКЗ СМ................................................................................

190

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..................................................................................................

200

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.................................................................................

205

Приложение 1. Исходные данные с результатами их обработки

 

в опыте внезапного симметричного короткого замыкания

 

с напряжением испытания 0,7Uн......................................................................

223

Приложение 2. Исходные данные с результатами их обработки

 

в опыте восстановления напряжения...............................................................

233

Приложение 3. Исходные данные с результатами их обработки

 

в опыте гашение поля с разомкнутой обмоткой якоря

 

без гасительного сопротивления......................................................................

244

Приложение 4. Расчет критерия Пирсона χ2 в опытах внезапного

 

симметричного короткого замыкания, восстановления напряжения,

 

гашения поля.......................................................................................................

253

Приложение 5. Минимизация объёма эффективных точечных

 

выборок с его обоснованием в опыте восстановления напряжения...........

255

Приложение 6. Минимизация объёма эффективных точечных

 

выборок с его обоснованием в опыте гашения поля.....................................

256

Приложение 7. Программное обеспечение нового подхода

 

к исследованию и идентификации переходных процессов СМ..................

257

Приложение 8. Полныерезультатыидентификациимощной

 

синхронноймашиныТТК-50-2УЗ-П, полученныеВСМ................................

269

276

Научное издание

Судаков Анатолий Иванович, Чабанов Евгений Александрович

НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ИССЛЕДОВАНИЮ И ИДЕНТИФИКАЦИИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ СИНХРОННЫХ МАШИН

Монография

Редактор и корректор И.Н. Жеганина

Подписано в печать 26.09.2018. Формат 60×90/16. Усл. печ. л. 17,5. Тираж 300 экз. Заказ № 199/2018.

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета.

Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский проспект, 29, к. 113.

Тел. (342) 219-80-33.

Соседние файлы в папке книги