- •2. Структурные схемы, передаточные функции средств автоматики и методика их определения.
- •3. Операторная, частотная и временная формы математического описания функционирования средств автоматики. Амплитудно-частотные, фазово-частотные, амплитудно-фазово-частотные характеристики.
- •4. Алгебраические и частотные критерии устойчивости замкнутых систем автоматического регулирования.
- •5. Автоматическое регулирование по возмущающему воздействию и по отклонению регулируемой величины. Статический и астатический законы автоматического регулирования.
- •6. Виды и характеристика систем возбуждения синхронных генераторов
- •8. Автоматическое регулирование напряжения и реактивной мощности на электрических станциях. Особенности блочных схем.
- •9. Средства автоматического регулирования напряжения и реактивной мощности в электрических сетях.
- •11. Задачи и специфика автоматического регулирования частоты и активной
- •12. Методы и средства автоматического регулирования частоты и активной мощности в отдельных и объединенных энергосистемах.
- •13. Способы и средства самосинхронизации генераторов.
- •14. Способы и средства точной синхронизации генераторов.
- •15. Принципы действия и реализации автоматики повторного включения элементов электрических сетей с односторонним питанием.
- •16. Принципы действия и реализации автоматики несинхронного и быстродействующего трехфазного повторного включения элементов электрических сетей.
- •17. Принципы действия и реализации автоматики трехфазного повторного включения элементов электрических сетей с ожиданием и улавливанием синхронизма.
- •18.Назначение, принципы действия и реализации однофазного автоматического
- •19. Назначение, принципы действия и реализации автоматической частотной разгрузки и частотного автоматического повторного включения.
- •20. Назначение, принципы действия и реализации автоматики включения резервного питания и оборудования.
- •21. Принципы действия и реализации автоматики ликвидации асинхронного режима энергосистем.
- •23. Виды, назначение и общая характеристика автоматики специального назначения энергосистем.
- •24. Особенности и схемотехника подключения к измерительным трансформаторам тока и напряжения электромеханических, микроэлектронных и микропроцессорных средств автоматики энергосистем.
3. Операторная, частотная и временная формы математического описания функционирования средств автоматики. Амплитудно-частотные, фазово-частотные, амплитудно-фазово-частотные характеристики.
Используемое в ТАУ математическое описание функционирования САР инвариантно к физической природе УО, АР и составляющих их звеньев и устройств, а также протекающих в них процессах изменения характеризующих их величин, в том числе контролируемых и регулируемых. Уравнения, описывающие функционирование УО, АР и, если нужна детализация, составляющих их звеньев и устройств, а также САР в целом связывают их входные-выходные величины с параметрами и топологией реализующих элементов, безотносительно к физической природе этих элементов и соответственно процессов изменения данных величин. Обобщенно указанные уравнения могут быть представлены в виде
Применяя преобразование Лапласа, которое при нулевых начальных условиях заключается в формальной замене символов дифференцирования с учетом показателя порядка соответствующими операторами: pn и pm, pn-1 и pm-1, … , p, а ХВЫХ(t) и ХВХ(t) их изображениями ХВЫХ(p) и ХВХ(p), можно записать его в операторной форме
Откуда
или, с учетом вводимого обозначения
которое в ТАУ называется передаточной функцией,
Таким образом функциональная взаимосвязь между ХВХ и ХВЫХ любого элемента САР в целом может быть представлена, в общем случае, дифференциальным уравнением во временной области или передаточной функцией в операторной форме, а принимая во внимание эквивалентность взаимозамены , то и передаточной функцией в частотной области: которая при изменении частоты от до определяет амплитудно-фазовую частотную характеристику устройства, имеющего данную передаточную функцию. Анализ свойств этой характеристики позволяет решать важные для теории и практики САР задачи, в частности устойчивости замкнутых САР и их коррекции. Не менее важную роль при разработке, проектировании и эксплуатации средств автоматики вообще и в том числе ЭЭС играют также амплитудно-частотная характеристика
и фазочастотная характеристика:
определяющие частотозависимые функции преобразования, соответственно величины и фазы ХВХ. В литературе эти характеристики (с целью упрощения и удобства их использования) часто приводятся и применяются в логарифмическом масштабе:
Обычно данный масштаб используется для логарифмических амплитудно-частотных характеристик (ЛАЧХ) и за единицу измерения принимается децибел:
При этом единицей измерения частоты служит ее десятикратное изменение – декада. Нередко, для упрощения, действительную ЛАЧХ заменяют ее асимптотической кусочно-линейной аппроксимацией – диаграммой Бодэ. Частоты, соответствующие точкам излома диаграммы Бодэ, называются сопрягающими, а частота, при которой – частотой среза.
Поскольку между дифференциальными уравнениями и передаточными функциями существует строгая математическая взаимосвязь, а любой сигнал путем разложения в ряд Фурье может быть представлен соответствующим спектром синусоидальных колебаний, сложный анализ процессов в устройствах автоматики на основе решения дифференциальных уравнений для большинства практических задач может быть заменен несложным анализом установившихся режимов при синусоидальных воздействиях. В связи с этим для изучения, проектирования, исследования и эксплуатации устройств автоматики существенное значение имеет умение определять передаточные функции звеньев и устройств разомкнутых или замкнутых САР в целом.