CC BY
7
УДК 681.5
Хакимов М.Ф. ассистент
Ферганский политехнический институт
Узбекистан, Фергана Жаркинбоев Ш.Б. ассистент
Ферганский политехнический институт
Узбекистан, Фергана
КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ МИКРО-ГЭС С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ ВОД
Аннотация: Рассмотрена модель совместной работы микро - ГЭС и объекта геотермальной воды, с учётом их основных технико-технологических характеристик в широком диапазоне эксплуатационных условий, в том числе скорости вращения ротора, напряжение возбуждения генератора, фазные токи генератора и выходные напряжения в целом.
Ключевые слова: микро - ГЭС, модель, вращения ротора, напряжение возбуждения генератора, фазные токи, выходные напряжения.
Hakimov M.F. assistant
Fergana Polytechnic Institute Uzbekistan, Fergana Jarkinboyev Sh.B.
assistant
Fergana Polytechnic Institute Uzbekistan, Fergana
COMPUTER MODEL OF A MICRO-HYDROPOWER PLANT USING THE ENERGY OF GEOTHERMAL WATERS
Annotation: A model of joint operation of a micro-hydroelectric power plant and a geothermal water object is considered, taking into account their main technical and technological characteristics in a wide range of operating conditions, including rotor speed, generator excitation voltage, generator phase currents and output voltages in general.
Key words: micro - hydroelectric power station, model, rotor rotation, generator excitation voltage, phase currents, output voltages.
Недра Узбекистана из всех видов возобновляемой энергии наибольшим интегральным энергетическим потенциалом располагают в
виде тепла сухих горных пород и крупных бассейнов с гидротермальными водами. Однако использование термальной воды все еще находится на начальной стадии. Несмотря на то, что осваивание термальных источников предусмотрено национальной энергетической программой, в настоящее время по данному направлению генерирующей мощности в стране не существует.
Рис.1. Общая схема модели.
На основе специальной компьютерной программы, разработана расчётная модель совместной работы микро - ГЭС и объекта геотермальной воды, с учётом их основных технико-технологических характеристик в широком диапазоне эксплуатационных условий, в том числе скорости вращения ротора, напряжение возбуждения генератора, фазные токи генератора и выходные напряжения в целом.
Модель микро - ГЭС, состоящая из гидравлической турбины и синхронного генератора, представлена на рис. 1. Блок Hydraulic Turbine and Governor (HTG) является моделью гидравлической турбины с системой регулирования. Система регулирования включает в себя пропорционально-дифференциальный (ПИД) регулятор и управляющий сервомотор. Общая схема модели показана на рис. 1.
На вход 1 и 2 блока подаются требуемые значения угловой частоты вращения (wref) и мощности (Pref). На вход 3 и 4 блока поступают фактические значения угловой частоты вращения (we) и активной мощности (Ре). На вход 5 подаётся отклонение угловой частоты вращения ротора синхронного генератора (dw). Выходными сигналами являются механическая мощность, которая должна подаваться на соответствующий вход блока синхронной машины (Pm), и величина открытия затвора гидротурбины (gate). Входы 2 и 4 могут оставаться неподключенными, если в качестве обратной связи будет использоваться сигнал о положении затвора, а не-отклонении частоты вращения [1]. Входные и выходные величины (Ice) измеряются в относительных единицах.
Рис. 2. Модель системы регулирования.
Сама гидравлическая турбина моделируется нелинейной системой, показанной на рис. 3.
Рис. 3. Модель гидравлической турбины.
Серводвигатель, управляющий затвором турбины, моделируется системой второго порядка (рис. 4.).
Рис. 4. Модель серводвигателя. Результаты моделирования представлены на рис. 5 - 7.
Рис. 5. Скорость ротора. Рис. 6. Напряжение возбуждения
генератора.
Рис. 7. Фазные токи генератора.
По результатам программной обработки расчётной модели совместной работы микро - ГЭС и объекта геотермальной воды авторами получены основные показатели скорости ротора, напряжения возбуждения генератора, фазные токи генератора, выходное напряжения фазы С генератора в относительных единицах с целью прогнозирования эффективной работы разрабатываемой микро - ГЭС.
Использованные источники: 1. Эргашев С.Ф., Тожибоев А.К. Автоматическое регулирование суммарной нагрузки для инвертора с ограниченной выходной мощностью. Сб. статей V международной заочной научно- технической конфе-ренции. Ч. 2 / Поволжский гос. ун - т сервиса. - Тольятти: Изд- во: ПВГУС, 2015. -332 с.
