Адрес для переписки: Сафарян Виталий Сафарович – ЗАО «Научно-исследовательский институт энергетики», просп. Мясникяна, 5/1, 0025, г. Ереван. Тел.: +374 010 559-659 liliasafar@rambler.ru
Address for correspondence: Safaryan Vitali S. – CJSC “Scientific Research Institute of Energy”, 5/1 Myasnikyan Ave., 0025, Yerevan, Republic of Armenia. Tel.: +374 010 559-659 liliasafar@rambler.ru
Значение проблемы статической устойчивости стационарного режима энергосистемы для ее функционирования исключительно велико. Исследованию статической устойчивости энергосистемы посвящен ряд работ, однако вопросам статической устойчивости стационарных точек автономного синхронного генератора уделено недостаточно внимания. В статье рассмотрены переходные и резонансные (стационарные) режимы такого генератора при активно-индуктивной и активно-емкостной нагрузках. Приведены математические модели переходных процессов в натуральной форме и в системе координат d, q. Установлено, что математическая модель переходного процесса автономного синхронного генератора идентична математической модели переходного процесса синхронной машины при трехфазном коротком замыкании. Электромагнитные переходные процессы автономного синхронного генератора описываются системой линейных автономных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами, однако схема замещения генератора содержит зависимые источники. Исследована устойчивость стационарного движения автономного синхронного генератора при заданной угловой скорости вращения ротора. Получено условие существования и устойчивости стационарной точки автономного синхронного генератора. Условие существования стационарной точки такого генератора не зависит от активного сопротивления нагрузки и статорной обмотки, а также от индуктивности ротора. Определение стационарных точек генератора сводится к отысканию корней полинома четвертой степени. Построены графики зависимостей электромагнитного момента от угловой скорости вращения ротора (механическая характеристика). Приведены схемы замещения, соответствующие уравнениям переходного процесса автономного синхронного генератора.
The importance of the problem of the static stability of the stationary mode of the power system for its operation is extremely high. The investigation of the static stability of the power system is a subject of a number of works, but the problems of static stability of the stationary points of an autonomous synchronous generator are given little attention. The article considers transient and resonant (stationary) modes of the generator under active-inductive and active-capacitive loads. Mathematical model of transients in a natural form and in the coordinate system d, q are plotted. It is discovered that the mathematical model of the transition process of an autonomous synchronous generator is identical to the mathematical model of the transition process of the synchronous machine under three-phase short circuit. Electromagnetic transients of an autonomous synchronous generator are described by a system of linear autonomous differential equations with constant coefficients. However, the equivalent circuit of a generator contains dependent sources. We investigated the stability of stationary motion of an autonomous synchronous generator at a given angular velocity of rotation of the rotor. The condition for the existence and stability of stationary points of an autonomous synchronous generator is derived. The condition for the existence of stationary points of such a generator does not depend on the active load resistance and stator windings, and inductance of the rotor. The determining of stationary points of the generator is reduced to finding roots of a polynomial of the fourth degree. The graphs of electromagnetic torque dependencies on the angular velocity of rotation of the rotor (mechanical characteristics) are plotted. The equivalent circuits, corresponding to the equations of the transition process of an autonomous synchronous generator, are featured as well.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.