ПОМОЩЬ ЭЛЕКТРИКАМ

    Релейная защита и автоматизация автономных многоагрегатных электростанций

    Предлагаем Вам ознакомиться с курсовой работой на тему: «Релейная защита и автоматизация автономных многоагрегатных электростанций ». Если понадобиться вордовский вариант пишите на почту!

    РЕФЕРАТ

    Тема магистерской диссертации «Релейная защита и автоматизация автономных многоагрегатных электростанций» в объеме 60 страниц, 2 таблиц, 13 иллюстраций, 10 источников.

    Ключевые слова: РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА, АВТОНОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСЕТИ, МНОГОАГРЕГАТНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ, НЕЙРОНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ.

    Объектом исследования являются автономные многоагрегатные электростанции.

    Целью работы является изучение методов и алгоритмов управления автономными многоагрегатными электростанциями с целью повышения качества вырабатываемой электроэнергии на основе релейно-импульсных и нечетких регуляторов с применением нейронной технологии..

             В работе рассматривались вопросы и решались следующие задачи:

    1. Анализ способов организации релейной защиты многоагретных электростанций в автономных электроэнергетических системах;

    2. Исследование эффективности функционирования релейной защиты в условиях работы в энергосистеме малой многоагрегатной электростанции.

    3. Построение релейной защиты в электрической сети с малой многоагрегатной электростанцией.

     

     

     

    СОДЕРЖАНИЕ

     

    ВВЕДЕНИЕ.. 4

    ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СПОСОБОВ ОРГАНИЗАЦИИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ МНОГОАГРЕГАТНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ В АВТОНОМНЫХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ. 8

    1.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ С МАЛЫМИ РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ СТАНЦИЯМИ.. 11

    1.2. ТИПЫ ПРИМЕНЯЕМЫХ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И ВЛИЯНИЕ НА НИХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ МАЛОЙ МОЩНОСТИ. НЕЙРОННЫЕ СЕТИ    13

    1.3. АНАЛИЗ ОПЫТА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ ВНЕДРЕНИИ МАЛЫХ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ.. 30

    ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ В УСЛОВИЯХ РАБОТЫ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ МАЛОЙ МНОГОАГРЕГАТНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ    32

    2.1. АНАЛИЗ СЕЛЕКТИВНОСТИ И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ РЕЗЕРВНЫХ СТУПЕНЕЙ ТОКОВЫХ ЗАЩИТ.. 34

    2.2. АНАЛИЗ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ И СЕЛЕКТИВНОСТИ ДИСТАНЦИОННЫХ ЗАЩИТ   38

    2.3. СОПОСТАВИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ТОКОВЫХ И ДИСТАНЦИОННЫХ ЗАЩИТ.. 40

    2.4 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ И РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ К БЫСТРОДЕЙСТВИЮ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ... 42

    2.5. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ НА РАБОТУ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ... 45

    ГЛАВА 3. ПОСТРОЕНИЕ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С МАЛОЙ МНОГОАГРЕГАТНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЕЙ.. 47

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 53

    СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 55

     

     

     

     

     

    ВВЕДЕНИЕ

     

           Автономные многоагрегатные станции (АМЭС) используются на территориях, не охваченной Единой системой. На АМЭС используют газотурбинные и дизельные установки.  Дизельные установки бывают мощностью от 0,6 до 1,6 МВт, а так же 20 типов газотурбинных установок с мощностью от 1 до 25 МВт. Они использовались для привода бесщеточных синхронных генераторов (БЩСГ).  КПД газотурбинных установок составляет 25 %, а при использовании котлов-73 %. Стоит также подчеркнуть, что АМЭС делятся на стационарные и мобильные комплексы. Особенностями работы АМЭС, где приводом БЩСГ является дизель или ГТД, являются:

    - высокая инерция;

    - отсутствие управления возмущением, которое приводит к падению частоты при включении мощных активных нагрузок;

    - схемы управления не адаптируются к изменениям характеристик двигателя;

    - условия программного управления и, как следствие, задачи синтеза оптимальных настроек регуляторов в цепях двигателя.

    Эймс, как и любая другая электростанция, должен обеспечивать электроэнергией потребителя. Основными особенностями работы Эймса являются:

    - предел воспроизводимой силы;

    - параллельная работа БЩГС;

    - непрерывность процесса производства электроэнергии;

    - отсутствие запаса хода;

    - изменение расхода вырабатываемой электроэнергии в нестационарных режимах, что повышает циклическую усталость привода БШСГ (газотурбинный двигатель, дизель).

    Основные показатели электроэнергии частота, напряжение и распределение мощностей (активной и реактивной) между генераторами (БЩГС). Допустимые отклонения АМЭС, согласно нормативным документам:

    -отклонения напряжения не менее (1...2)% номинального значения напряжения,

    -отклонения частоты не менее (0,5... 1)% номинального значения частоты,

    -распределение мощности между генераторами не менее (5... 10)% номинального значения мощности.

    Все эти отклонения ведут к нарушению работы оборудования, уменьшению эффективности и производительности АМЭС. Сохранение показателей качества электроэнергии вырабатываемой АМЭС, при особенностях ее работы остается проблемой. Для решения этой проблемы, стоит обратить внимание на регуляторы и их совершенствованию. Однако затруднения вызванные применением современных вариантов регуляторов частоты и напряжения, усложняют прогресс. Сложность в использовании и создании регуляторов состоит в том что, они не получили должного развития. Такие регуляторы основаны на базисе нечеткого регулирования и применением нейросетевых технологий.[1]

    Недостаток АМЭС – ограничение мощности, при подключении потребителей с комплексными нагрузками, что приводит к обменной мощности между генераторами.  Создание регуляторов для БЩСГ на АМЭС сложная и малоизученная задача. Алгоритмы создания регуляторов не описаны в литературе, что означает, что для возможности реализации нужна методика на базе нейросетевых технологий. Эта проблема остается актуальной.

    Основные показатели мощности

    -частота,

    -напряжение,

    -распределение мощности (активной и реактивной) между генераторами (БСГ).

    Допустимые отклонения в работе АМЭС, согласно нормативным документам:

    - отклонения напряжения не менее (1...2)% от номинального значения напряжения,

    - отклонения частоты не менее (0,5... 1)% от номинального значения частоты,

    - распределение мощности между Генераторами не менее (5... 10)% от номинального значения мощности.

    Все эти отклонения приводят к выходу оборудования из строя, снижая эффективность и производительность АМЭС. Поддержание качественных показателей электроэнергии, вырабатываемой АМЭС, с учетом специфики ее эксплуатации, остается проблемой. Чтобы решить эту проблему, следует обратить внимание на регуляторы и их совершенствование. Однако трудности, вызванные использованием современных версий регуляторов частоты и напряжения, затрудняют прогресс. Сложность в использовании и создании регуляторов заключается в том, что они не были должным образом разработаны. Такие регуляторы основаны на нечетком регулировании и использовании нейросетевых технологий.

    Недостатком АМЭС является ограничение мощности при подключении потребителей со сложными нагрузками, что приводит к обмену мощностью между генераторами. Создание регуляторов для БЩГС в АМЭС - сложная и малоизученная задача. Алгоритмы создания регуляторов в литературе не описаны, а это значит, что для их реализации требуется методика, основанная на нейросетевых технологиях. Эта проблема остается актуальной.

    Поэтому можно выделить два перспективных направления развития работ:

    - релейно-импульсное пропорционально-интегрально-дифференциальное регулирование напряжения и частоты БШСГ;

    - нечеткое управление с использованием нейронных технологий.

    Использование нейросетевых технологий в нечетком регулировании позволяет устранить такие проблемы, как отсутствие адаптации к возмущениям. Для повышения точности поддержания характеристик в АМЭС, снижения статичности статических характеристик до квазистатической статистики БШГС используются методы управления параллельной работой БШГС.

    В результате для дальнейшего развития АМЭС, для создания регуляторов, работа которых основана на нечетком регулировании с использованием нейросетевых технологий, требуется больше теоретических и практических данных. Использование таких технологий и их изучение может привести к новым открытиям в работе АМЭС, что позволит этой структуре развиваться дальше.

    Объектом исследования являются многоагрегатные электростанции в автономной электроэнергетической сети.

    Основные методы научных исследований. В работе рассмотрены методы регулирования работы АМЭС, а так же алгоритмы их работы.

    Достоверность полученных результатов исследований определяется корректным использованием соответствующего математического аппарата.

    Научная новизна.  Метод нечеткого регулирования напряжения БЩСГ на базе нейронной технологии. Рассмотрены и проанализированы методы защит и автоматизаций АМЭС.

     

     

    ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СПОСОБОВ ОРГАНИЗАЦИИ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ МНОГОАГРЕГАТНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ В АВТОНОМНЫХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ.

            При подключении электростанций к распределительной сети главные  характеристики энергосистемы изменяются, на основе этого была сформирована общепринятая концепция построения РЗ. На уровне распределительной сети возможно многостороннее питание места повреждения, появляются новые, нехарактерные виды возмущений и аварий, изменяются характеристики электромагнитных и электромеханических переходных процессов. Главные задачи построения релейной защиты (РЗ) заключается:

    − в обеспечение требуемых технических совершенств РЗ, прилегающих к точке присоединения ЭСММ;

    − создание релейной защиты и автоматики (РЗА) в точке присоединения ЭСММ к электрической сети.

    В настоящее время изучение вопросов, связанных со строительством РЭС энергосистем в контексте внедрения в них ЭЭС, является недостаточным; отсутствует теоретическая база для принятия обоснованных решений по РЭС как при подключении малых электростанций к энергосистеме, так и на этапе планирования дальнейшего развития малой распределенной энергетики в России.

    С момента короткого замыкания в системе электроснабжения обычно ток увеличивается, а напряжение уменьшается, тогда принцип действия многих устройств релейной защиты построены на измерении и контроле этих параметров. Рассмотрим возможные способы релейной защиты на линиях электропередачи:

    Максимальная токовая защита является наиболее распространенным типом РЗ.

    Назначение и принцип действия: МТЗ должна сработать и дать команду

    отключение защищенного элемента, когда это происходит в защищенном элементе. Ток, значение которого превышает предварительно установленное значение.

        К достоинствам МТЗ можно отнести:

    1. Возможность реализации резерва охраны, последующий раздел линий.

    2. Гибкость выбора реле, так как есть возможность изменения

    время контакта.

       К недостаткам МТЗ можно отнести:

    1. Из-за временной задержки увеличивается ток короткого замыкания

    ближе к источнику питания.

    2. Недостаточная чувствительность к короткому замыканию в разветвленных сетях с большим количеством параллельных цепей и значительных токов.

     

          Токовая отсечка является максимальной токовой защитой при условии

    ограниченности области действия, которая в большинстве случаев имеет мгновенное действие, которое реагирует на увеличение тока (рис.1).

    Рис 1.1- Структурная схема ТО

    Преимущества ТО:

    1.   Дешевизна.

    2. Мгновенная деактивация элемента, на котором произошла неисправность.

    3.  Возможность обеспечить защиту от короткого замыкания.

    Недостатками ТО можно считать:

    1. Неспособность обеспечить защиту с относительной избирательностью.

    2. Большое количество устройств релейной защиты по сравнению с МТЗ.

    Основным отличием МТЗ от ТО является предоставление избирательность. Избирательность максимальной токовой защиты достигается с помощью временной задержки, селективности тока отсечки соответствующий выбор тока отключения обеспечен.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    1.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ С МАЛЫМИ РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ СТАНЦИЯМИ

     

    Наравне с большими и централизованными электростанциями, существуют и малые распределенные электростанции. В зависимости от заданных функций, такие сети имеют замкнутую конфигурацию. Такие распределительные сети были созданы для передачи электроэнергии от энергетических центров к потребителям; эти сети обычно имеют открытую одностороннюю мощность (радиальную или магистральную) или работают в открытом режиме. Децентрализация генерирующих мощностей вызвана подключением к распределительной сети АМЭС и ЭСММ  (например: микроэнергосистем , локальных энергосистем, микросетей).

    Агрегаты АМЭС имеют характеристики, которые отличают их от источников крупных электростанций и влияют на их поведение в статическом и динамическом режимах - газотурбинные установки со свободной силовой турбиной (двух-, трехвальные), а также установки на основе внутреннего сгорания. двигатели (дизельные и газопоршневые) характеризуются малыми значениями механических постоянных инерции - начиная с 1 ... 2 с (т.е. в 2 ... 4 раза меньше, чем у паротурбинных агрегатов одинаковой мощности);

    - установки с двигателями внутреннего сгорания имеют ограничения по допустимым скачкам мощности;

    - для газотурбинных установок со свободной силовой турбиной значительное увеличение частоты характерно при больших (почти 100%) разрядах мощности (из-за большой массы и момента инерции компрессора, расположенного на отдельном валу от силовой турбины, что приводит к их отключению технологическими защитами;

    - современные генераторные установки не всегда соответствуют требованиям действующих и предыдущих стандартов, согласно которым синхронные машины должны выдерживать короткие замыкания на клеммах; это увеличивает риск их механического повреждения во время внешних коротких замыканий и несинхронных режимов переключения.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    1.2. ТИПЫ ПРИМЕНЯЕМЫХ В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И ВЛИЯНИЕ НА НИХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ МАЛОЙ МОЩНОСТИ. НЕЙРОННЫЕ СЕТИ

     

         Функционирование РЗ влияет назначение, напряжение, конфигурации, режимы работы и типы соединения устройств релейной защиты применяемых на ЭСММ. Такие типы РЗ делятся на:

    1. распределительные электрические сети промышленного и городского электроснабжения генераторного напряжения 6-10 кВ;

    2. распределительные электрические сети региональных сетевых компаний напряжением 35 кВ;

    3. межрегиональные распределительные электрические сети напряжением 110-220 кВ.

     

    Радиальные с односторонним питанием, сети с напряжением до 10 кВ, часто работают в открытом режиме. На линиях электропередачи (ЛП) должна быть предусмотрена защита от межфазных коротких замыканий (двухфазных) и защита от однофазных замыканий на землю. От межфазных коротких замыканий - максимальная токовая защита (МТЗ). На кабельных линиях, подключенных к шинам силового центра, в дополнение к MTЗ, также может быть предусмотрено отключение тока (TO) для обеспечения термостабильности кабелей. Подключение генераторов может привести к необходимости изменения рабочих параметров линии нисходящей сети; в некоторых случаях

    - из-за увеличения тока короткого замыкания

    - из-за необходимости установки тока на кабельных линиях. Снижение тока короткого замыкания от эквивалентного внешнего сетевого источника связано с уменьшением эффективности защитных устройств с резервированием на большие расстояния, установленных от силовых центров.  Кроме того, из-за появления двунаправленного источника питания необходимо будет изменить параметры этих защит и ввести направление их действия. Увеличение емкостных токов при подключении к сети генераторов ЭСММ незначительно, и, как правило, не приведет к необходимости смены режимов заземления нейтрали и типов защиты, используемых на линии электропередачи от ОЗЗ. В связи с подключением AМЭС вопросы обеспечения скорости защиты, необходимой для поддержания динамической устойчивости генераторов, требуют рассмотрения.

        Итак, если цепь имеет кольцевую конфигурацию, то в качестве защиты от межфазных коротких замыканий в линии электропередачи предусмотрена защита от скачков тока (трех- или двухступенчатая), в некоторых случаях - дистанционная защита. На линиях электропередач с двусторонним питанием или в кольцевой сети, при необходимости, защита осуществляется направленно.

    Радиальные с односторонним питанием сетевых элементов, сети напряжением до 10 кВ работают в разомкнутом режиме. На линиях электропередачи (ЛЭП) должны предусматриваться защиты от междуфазных КЗ (двухфазном) и защиты от однофазных замыканий на землю. От междуфазных КЗ- максимальная токовая защита (МТЗ). На кабельных линиях, подключенных к шинам центра питания, дополнительно к МТЗ может также предусматриваться токовая отсечка (ТО) для обеспечения термической стойкости кабелей.  Подключение генераторов может привести к необходимости изменения параметров срабатывания ТО на ЛЭП нижестоящей сети; в некоторых случаях – из-за увеличения тока КЗ – к необходимости установки ТО на кабельных линиях. Уменьшение тока КЗ со стороны, эквивалентного источника внешней сети (ЭС), связано со снижением эффективности защит дальнего резервирования, установленных со стороны центров питания; кроме того, в связи с появлением двухстороннего питания потребуется изменение параметров срабатывания этих защит и введение направленности их действия. Увеличение ёмкостных токов при подключении к сети генераторов ЭСММ незначительно, и, как правило, не приведет к необходимости изменения режимов заземления нейтрали и типов применяемых на ЛЭП защит от ОЗЗ. В связи с подключением АМЭС требуют рассмотрения вопросы обеспечения быстродействия защит, требуемого по условиям сохранения динамической устойчивости генераторов. Если схема имеет кольцевую конфигурацию, то в качестве защиты от междуфазных КЗ на ЛЭП предусматриваются ступенчатые токовые защиты (трёх или двухступенчатые), в некоторых случаях – дистанционные защиты. На ЛЭП с двухсторонним питанием или в кольцевой сети защиты при необходимости выполняются направленными.

    Автономные электростанции мощностью от единиц до нескольких десятков мегаватт объединяют от двух и более энергоблоков, что экономически выгодно в производстве электроэнергии. Генераторная установка состоит из синхронного генератора (СГ), газотурбинного двигателя (ГТД) и котел-утилизатор.

    Эффективность электростанций, которые  вырабатывают тепло, энергию  -  73%.

    СГ, который преобразует механическую энергию в электрическую, имеет бесщеточный двигатель, возбуждение которого осуществляется управляемым необратимым возбудителем, с использованием и без интеграла в цепи управления током.

    Газотурбинный двигатель, преобразующий химическую газовую энергию в механическую, имеет регулирующий орган (дозатор), который включает или не включает интеграл для управления дозатором.

         Качество электроэнергии, вырабатываемой в Малой энергосистеме, зависит от свойства внешних характеристик СГ. В случае астатических внешних характеристик СГ, а их приводы достигают высокой точности поддержания напряжения и частоты при силовой установке и неоднозначность распределения нагрузки между ними. Однако если статичность внешних характеристик СГ снижается до 1-2 %, то это возможно, практически реализовано адаптивное управление параллельной работой генераторов, это определяет актуальность поставленной задачи.

    Методы, известные в теории управления:

    -  метод статических характеристик,

    - метод ведущего (базового) генератора,

    - метод мнимых статических характеристик и релейно-логический,

    Так метод статических характеристик требует статичности внешних характеристик не менее 6%, метод ведущего генератора обеспечивает астатичность поддержания напряжения и равномерное распределение мощности между ведомыми генераторами, но допускает инерционность в распределении нагрузки между ведомыми генераторами, а также требует фиксации базового генератора.

    Управление методом мнимостатических характеристик достигается параллельным смещением статических характеристик с помощью сервоприводов и не может быстро обеспечить поддержание частоты астатизма и равномерное распределение активной мощности между генераторами.

    Релейно-логический способ управления параллельной работой РО обеспечивает: равное участие в распределении мощности между работающими генераторами, включенными на шину, и релейно-импульсном контроле со стороны регулирующих органов ПГ и ГТД, сопровождающиеся возможными автоколебаниями, параметры которых зависят от динамических свойств РО.

    Общим недостатком этих методов управления является то, что они не поддаются адаптации к изменениям внешних возмущений во время работы электростанции.

    Решение этой задачи возможно с помощью многосвязной адаптивной системы, методом управления ПГ с квазистатическими внешними характеристиками с использованием нейронной технологии.

    Особенностью многозвенного метода управления ПГ является раздельное управление напряжением и распределение реактивной нагрузки, а также раздельное регулирование частоты и распределение активной нагрузки между СГ. Реализация адаптивного нечеткого управления параллельной работой РО, требующего количества звеньев

    , где n-число параллельно работающих РО, в соответствии со структурой полного графика, показанного ниже.

    Рис. 2.1 Структура полного графа.

         Этот метод устанавливает Z адаптивных нечетких регуляторов (АНР) для распределения активной и реактивной мощности между ПГ и АНР стабилизации напряжения и частоты с использованием нейронной технологии.

           РИ - преобразование включает квантование на уровень сигнала отклонения X посредством организации канала РПН на основе МРЭ и канала широтноимпульного (канал ШИМ). Линеаризацию характеристики реле МРЭ осуществляют методом линеаризации колебаний за счет организации канала ШИМ, где в качестве вибрационного сигнала принимают линейно изменяющийся сигнал треугольной или пилообразной формы (рис. 2.1).

     

    Область применения РИ-преобразования.

     

    1. На базе РИ-преобразования можно конструировать линейный и нелинейный, многоканальный, малогабаритный, с высоким КПД усилитель мощности (десятки кВт) различного назначения, например, использовать как усилитель сигнала с выхода дефаззификатора нечеткого регулятора.

    2. На базе РИ-преобразования можно строить управляемые нелинейности. Включение такого преобразователя на входе объекта позволит полностью или частично компенсировать нелинейность объекта.

    3. РИ-преобразование можно использовать при автоматизации объектов, который по своим свойствам близок к пропорционально-дифференциальному (ПД) закону регулирования.

    4. РИ-преобразование в сочетании с ПИД-преобразованием образует релейно-импульсное пропорционально-интегрально-дифференциальное преобразование (РИПИД-преобразование), рассматриваемое в дальнейшем как модификация ПИД-закона регулирования и его составляющих: релейноимпульсный пропорциональный (РИП), релейно-импульсный пропорционально-интегральный (РИПИ)

     

    Нечеткий регулятор напряжения на базе адаптивных нейронов.

     

          Постоянно растущая сложность и разнообразие задач, решение которых возлагается на автоматические системы, в последнее время определяют повышенную потребность в системах управления с более универсальными свойствами. Подходящим для решения большинства задач являются системы, основанные на нечеткой логике и нейронных сетях (НС). Нейронные сети выполняют решения, используя предшествующий опыт, что дает возможность приспособиться к изменениям в системе. Объединение нечеткой логики и НС позволит исключить недостатки нечеткой логики. По сравнению с традиционными методами анализа и вероятностным подходом применение нечеткого регулирования и нейронной технологии позволяет проводить анализ задачи и получать результаты с заданной точностью, обеспечивать значительное повышение быстродействия и создавать системы управления для объектов, алгоритмы функционирования которых трудно формализуемы методами традиционной математики. Нечеткое регулирование с применением нейронной технологии есть альтернатива ПИД-регулированию, обеспечивающая повышение быстродействия, точности и качества регулирования. Позволяет работать с контурами, по которыми раньше можно было управлять только вручную, в которых возможно лишь нелинейное регулирование. Поскольку нечеткая логика обеспечивает более высокое быстродействие, она подходит для тех контуров, где часто происходят изменения уставок и колебания нагрузок. В НС используются дифференцируемые реализации треугольных норм (умножение и вероятностное ИЛИ), а также гладкие функции принадлежности (ФП), что позволяет для настройки НС применять метод обратного распространения ошибки (ОРО). Анализ варианта нечеткого регулирования напряжением с применением нейронной технологии БЩСГ на базе сети ANFIS показал отсутствие прозрачности решения задачи и сложность в обучении, поэтому рассмотрим НС на базе адаптивных нейронов, где эти недостатки отсутствуют.

         На рис. 2.3 приведена САР с нечетким регулятором напряжения БЩСГ с применением нейронной технологии.

     

     

           Проектирование нечеткого регулятора напряжения БЩСГ с применением нейронной технологии с демпферной обмоткой предполагает выбор лингвистических переменных, терм-множеств по каждой переменной, выбор функций принадлежности фаззификатора и структуры НС.

     

            Вектор входных переменных адаптивного нечеткого регулятора ' где- мгновенное значение отклонения напряжения   - мгновенное значение производной отклонения напряжения - мгновенное значение реактивного тока

    статора i р БЩГС.

          Зададимся описанием лингвистических переменных. Линейное терммножество отклонений напряжения: отрицательное среднее (ОС), отрицательное малое (ОМ), норма (Н), положительное малое (ПМ), положительное среднее (ПС). Линейное терм-множество производной отклонения напряжения: ОС, ОМ, Н, ПМ, ПС. Линейное терм-множество реактивного тока статора: ОС, ОМ, Н, ПМ, ПС.

     

         На рис. 2.4 приведены примеры линейных терм-множеств по отклонению напряжения, производной отклонения напряжения и реактивного тока статора, отвечающие требованиям непрерывности, непротиворечивости и полноты.

    Для повышения удобства сайта мы используем cookies. Оставаясь на сайте, вы соглашаетесь с политикой их применения