Управление возбуждением синхронных двигателей насосных станций на основе регулятора с нечеткой логикой

  • Кахрамон Рахимович Аллаев
  • Тохир Фархадович Махмудов
  • Обид Ёқуббоевич Нурматов
Ключевые слова: синхронный двигатель, автоматическое регулирование возбуждения, нечеткая логика

Аннотация

В статье предложен способ управления возбуждением крупных синхронных двигателей. Предлагаемый способ управления основан на использовании регулятора с нечеткой логикой. Представлены функции принадлежности входных параметров (отклонения коэффициента мощности и уровня потребления реактивной мощности в узле), а также выходного параметра (напряжения возбуждения). Приведена база правил, позволяющая вырабатывать выходной сигнал в зависимости от изменения коэффициента мощности и потребления реактивной мощности в узле нагрузки. Проведено исследование переходных процессов при подключении крупной асинхронной нагрузки к узлу питания синхронного двигателя, оснащенного регулятором на основе нечеткой логики. Показана эффективность предложенного способа управления.

Биографии авторов

Кахрамон Рахимович Аллаев

академик Академии наук Республики Узбекистан, доктор техн. наук, профессор кафедры «Электрические станции, сети и системы», Ташкентский государственный технический университет им. Ислама Каримова, Ташкент, Республика Узбекистан; k.allayev@tdtu.uz

Тохир Фархадович Махмудов

PhD, доцент кафедры «Электрические станции, сети и системы», Ташкентский государственный технический университет им. Ислама Каримова, Ташкент, Республика Узбекистан; t.maxmudov@tdtu.uz

Обид Ёқуббоевич Нурматов

PhD, доцент кафедры «Электрические станции, сети и системы», Ташкентский государственный технический университет им. Ислама Каримова, Ташкент, Республика Узбекистан; o.nurmatov@tdtu.uz

Литература

1. Аллаев К.Р. Современная энергетика и перспективы ее развития / Под ред. акад. А.У. Салимова. Ташкент: Fan va tehnologiyаlar, 2021, 953 с.
2. Аллаев К.Р., Хохлов В.А., Сытдыков Р.А. Переходные процессы насосных станций /Под ред. проф. М.М. Мухаммадиева. Ташкент: Fan va tehnologiyа, 2012, 226 с.
3. Тащилин В.А. Анализ и выбор параметров стабилизации устройств регулирования возбуждения с использованием методов идентификации: автореф. дис. … канд. техн. наук. Екатеринбург, 2018, 24 с.
4. Абрамович Б.Н., Круглый А.А. Возбуждение, регулирование и устойчивость синхронных двигателей. Л.: Энергоатомиздат, 1983, 128 с.
5. Лищенко А.И. Синхронные двигатели с автоматическим регулированием возбуждения. Киев: Техника, 1969, 192 с.
6. Заде Л.А. Роль мягких вычислений и нечеткой логики в понимании, конструировании и развитии информационных/интеллектуальных систем [Электрон. ресурс], URL: https://pdfslide.net/documents/-55720792497959fc0b8bb157.html?page=1 (дата обращения 20.07.2023).
7. Цифровые системы возбуждения [Электрон. ресурс], URL: https://ruselprom.by/cifrovye-sistemy-vozbuzhdeniya/ (дата обращения 20.07.2023).
8. Allayev K., Makhmudov T. Research of Small Oscillations of Electrical Power Systems Using the Technology of Embedding Systems. – Electrical Engineering, 2020, 102, pp. 309–319, DOI:10.1007/s00202-019-00876-9.
9. Петелин Д.П. Автоматическое регулирование возбуждения синхронных двигателей. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961, 105 с.
10. Nurmatov O.Yo. Analysis of Continuances Transition Processes at Abrupt Power no Balance. – International Journal of Technical Sciences, 2019, No. 1, pp. 15–19.
11. Nurmatov O. Large Pumping Stations as Regulators of Power Systems Modes. – RSES 2020, 2020, vol. 216, 01098, DOI:10.1051/e3sconf/202021601098.
12. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. М.: Высшая школа, 1985, 537 с.
13. Abdul-Lateef W.E., Huayier A.F. Recovery Energy Residual in Servo Pneumatic Systems by Using PID Controller Based on Particle Swarm Optimization (PSO). – Journal of Mechanical Engineering Research and Developments, 2020, vol. 43, No. 7, pp. 297–309.
14. Chouket M., Abdelkafi A., Krich L. Tuned Controller’s Gain Tested under Grid Voltage Sags Using PSO Algorithm. – Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2018, vol. 2(1), pp. 6–18, DOI: 10.26855/jepes.2018.07.001.
15. Bhatt V.K., Bhongade S. Design of PID Controller in Automatic Voltage Regulator (AVR) System Using PSO Technique. – International Journal of Engineering Research and Applications, 2013, vol. 3 (4), pp.1480–1485.
16. Shi J. et al. Tang Integrated Design Method for Superconducting Magnetic Energy Storage Considering the High Frequency Pulse Width Modulation Pulse Voltage on Magnet. – Applied Energy, 2019, vol. 248, DOI: 10.1016/j.apenergy.2019.04.079.
17. Pimenta F.M., Assireu A.T. Simulating Reservoir Storage for a Wind-Hydro Hybrid System. – Renewable Energy, 2015, vol. 76, pp. 757–767, DOI: 10.1016/j.renene.2014.11.047.
18. Ullah K. et al. Automatic Generation Control Strategies in Conventional and Modern Power Systems: A Comprehensive Over-view. – Energies, 2021, 14 (9), DOI:10.3390/en14092376.
19. Daood E.A., Bhardwaj A.K. Automatic Load Frequency Control of Three-Area Power System Using ANN Controller with Parallel AC/DC Link. – International Journal of Emerging Trends & Technology in Computer Science, 2016, vol. 5 (4), pp. 127–131.
20. Bevrani H., Ghosh A., Ledwich G. Renewable Energy Sources and Frequency Regulation: Survey and New Perspectives. – Renewable Power Generation, IET, 2010, vol. 4 (5), pp. 438–457, DOI:10.1049/iet-rpg.2009.0049.
#
1. Allaev К.R. Sovremennaya energetika i perspektivy ee razvitiya (Modern Energy Industry and Its Development Prospects) / By Ed. akad. A.U. Salimov. Tashkent: Fan va tehnologiyаlar, 2021, 953 p.
2. Allaev K.R., Hohlov V.A., Sytdykov R.А. Perekhodnye protsessy nasosnyh stantsiy (Transients of Pumping Stations) / By Ed. prof. М.М. Muhammadiev. Tashkent: Fan va tehnologiyа, 2012, 226 p.
3. Tashchilin V.A. Analiz i vybor parametrov stabilizatsii ustroystv regulirovaniya vozbuzhdeniya s ispol'zovaniem metodov identifikatsii: avtoref. dis. … kand. tekhn. nauk (Analysis and Selection of Parameters for Stabilization of Excitation Control Devices Using Identification Methods: Abstract. ... Cand. Sci. (Eng.)). Ekaterinburg, 2018, 24 p.
4. Abramovich B.N., Kruglyy A.A. Vozbuzhdenie, regulirovanie i ustoychivost' sinhronnyh dvigateley (Excitation, Regulation and Stability of Synchronous Motors). L.: Energoatomizdat, 1983, 128 p.
5. Lishchenko A.I. Sinhronnye dvigateli s avtomaticheskim regu-lirovaniem vozbuzhdeniya (Synchronous Motors with Automatic Excitation Control). Kiev: Tekhnika, 1969, 192 p.
6. Zаdе L.А. Rol' myagkih vychisleniy i nechetkoy logiki v ponima-nii, konstruirovanii i razvitii informatsionnyh/intellektual'nyh sistem (The Role of Soft Computing and Fuzzy Logic in Understanding, Designing and Developing Information/Intelligent Systems) [Electron. resource], URL: https://pdfslide.net/documents/-55720792497959fc0b 8bb157.html?page=1 (Date of appeal 20.07.2023).
7. Tsifrovye sistemy vozbuzhdeniya (Digital Excitation Systems) [Electron. resource], URL: https://ruselprom.by/cifrovye-sistemy-voz-buzhdeniya/ (Date of appeal 20.07.2023).
8. Allayev K., Makhmudov T. Research of Small Oscillations of Electrical Power Systems Using the Technology of Embedding Systems. – Electrical Engineering, 2020, 102, pp. 309–319, DOI:10.1007/s00202-019-00876-9.
9. Petelin D.P. Avtomaticheskoe regulirovanie vozbuzhdeniya sinhronnyh dvigateley (Automatic Regulation of Excitation of Synchronous Motors). M.-L.: Gosenergoizdat, 1961, 105 p.
10. Nurmatov O.Yo. Analysis of Continuances Transition Processes at Abrupt Power no Balance. – International Journal of Technical Sciences, 2019, No. 1, pp. 15–19.
11. Nurmatov O. Large Pumping Stations as Regulators of Power Systems Modes. – RSES 2020, 2020, vol. 216, 01098, DOI:10.1051/e3sconf/202021601098.
12. Venikov V.А. Perekhodnye elektromekhanicheskie protsessy v elektricheskih sistemah (Transient Electromechanical Processes in Electrical Systems). M.: Vysshaya shkola 1985, 537 p.
13. Abdul-Lateef W.E., Huayier A.F. Recovery Energy Residual in Servo Pneumatic Systems by Using PID Controller Based on Particle Swarm Optimization (PSO). – Journal of Mechanical Engineering Research and Developments, 2020, vol. 43, No. 7, pp. 297–309.
14. Chouket M., Abdelkafi A., Krich L. Tuned Controller’s Gain Tested under Grid Voltage Sags Using PSO Algorithm. – Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2018, vol. 2(1), pp. 6–18, DOI: 10.26855/jepes.2018.07.001.
15. Bhatt V.K., Bhongade S. Design of PID Controller in Automatic Voltage Regulator (AVR) System Using PSO Technique. – International Journal of Engineering Research and Applications, 2013, vol. 3 (4), pp.1480–1485.
16. Shi J. et al. Tang Integrated Design Method for Superconducting Magnetic Energy Storage Considering the High Frequency Pulse Width Modulation Pulse Voltage on Magnet. – Applied Energy, 2019, vol. 248, DOI: 10.1016/j.apenergy.2019.04.079.
17. Pimenta F.M., Assireu A.T. Simulating Reservoir Storage for a Wind-Hydro Hybrid System. – Renewable Energy, 2015, vol. 76, pp. 757–767, DOI: 10.1016/j.renene.2014.11.047.
18. Ullah K. et al. Automatic Generation Control Strategies in Conventional and Modern Power Systems: A Comprehensive Over-view. – Energies, 2021, 14 (9), DOI:10.3390/en14092376.
19. Daood E.A., Bhardwaj A.K. Automatic Load Frequency Control of Three-Area Power System Using ANN Controller with Parallel AC/DC Link. – International Journal of Emerging Trends & Technology in Computer Science, 2016, vol. 5 (4), pp. 127–131.
20. Bevrani H., Ghosh A., Ledwich G. Renewable Energy Sources and Frequency Regulation: Survey and New Perspectives. – Renewable Power Generation, IET, 2010, vol. 4 (5), pp. 438–457, DOI:10.1049/iet-rpg.2009.0049
Опубликован
2023-11-30
Раздел
Статьи