Библиографическое описание:Автоматическая настройка регуляторов частоты и обменной мощности в энергосистемах малой мощности : научное издание / А. Г. Фишов [и др.]. - Текст : непосредственный // iPolytech Journal. - 2022. - Т. 26, № 1. - С. 102-116. - ISSN 2782-4004. - ISSN 2782-6341, DOI 10.21285/1814-3520-2022-1-102-116.
Аннотация:Цель - разработка алгоритмов самонастройки регулятора мощности в режиме нормальной эксплуатации энергоблоков локальных энергосистем с малой синхронной генерацией, способных работать как в автономном режиме, так и в параллельном режиме с внешней электрической сетью. Настройка регулятора мощности энергоблока происходит в ходе нормальной эксплуатации по показателям качества регистрируемых переходных процессов при нескольких коммутациях нагрузок с вариацией коэффициента усиления. Корректировка коэффициентов усиления по каждому из каналов регулирования осуществляется в результате его оптимизации по функции, аппроксимирующей зависимость показателя качества переходного процесса от значения коэффициента усиления с учетом разнохарактерности процессов и разномасштабности возмущений режима при набросе/сбросе мощности. В качестве показателя качества процесса используется сумма взвешенных значений перерегулирования и продолжительности процесса. Благодаря адаптации, с течением времени регулятор автоматически настраивается и качество регулирования повышается. Представлены алгоритмы самонастройки регулятора мощности при регулировании частоты в режиме изолированной работы и для регулирования обменного перетока в режиме параллельной работы MiniGrid. В отличие от самонастройки регулятора частоты, при самонастройке регулятора обменного перетока мощности по переходным функциям, связанным с коммутациями нагрузки, алгоритмом производится фильтрация высокочастотных изменений мощности в результате электромеханических колебаний. Приводятся результаты моделирования процессов самонастройки регулятора мощности для простейшей схемы с одним генератором, подтверждающие работоспособность и эффективность представленных метода и алгоритмов. Предложенный метод самонастройки регуляторов частоты и обменного перетока является перспективным для технологической доработки и использования в системах регулирования мощности MiniGrid.
The present work discusses the development of algorithms for power controller autotuning under normal operation in power units of local energy systems having low synchronous generation, which can operate in stand-alone and parallel mode with the external power grid. The power controller of a power unit is tuned in the course of routine operation following the quality indicators of recorded transients under several load commutations upon a varying amplification factor. The amplification factor for each control channel is optimised by a function that approximates the dependence of the transient characteristics on the value of this factor, including the diversity of processes and mode disturbances during power surge/shedding. The sum of weighted overshoot and process duration values is used as a process quality indicator. Owing to adaptation, the controller automatically tunes itself over time, and the control quality improves. This article presents algorithms for autotuning the power controller when regulating frequency and interchange overcurrent under isolated and parallel operation mode of the MiniGrid, respectively. Unlike frequency controller, when the interchange overcurrent controller is autotuned by transient functions associated with load commutations, the algorithm filters out high-frequency power variations resulting from electromechanical oscillations. The simulation results of autotuning the power controller for an elementary scheme, having one generator, confirm the efficiency of the presented method and algorithms. The proposed method of autotuning frequency and interchange overcurrent controllers appears promising for technological enhancement and use in MiniGrid power control systems.
Ключевые слова:small generation, minigrid, adjustment of frequency and power controllers, power system, synchronous generators, малая генерация, энергосистемы малой мощности, настройка регуляторов частоты и мощности, энергосистема, синхронные генераторы
