Synthesis of the adaptive excitation control system of high power synchronous generators

New promising excitation systems of high power synchronous generators, which are operating in the interconnected power system, are considered. Based on general assumptions, a system of differential equations, transfer functions and a block diagram of the excitation system, as the automatic control object, were obtained. Mathematical description of electromechanical transient processes for emergency situations in the power system is very complicated and limited. In these cases, the efficiency of the excitation current regulator can be increased by using combined algorithms of the simplex search, when, in the optimization process, the local efficiency function is approximated by a separable equation. Based on the expressions obtained, the synthesis of generator adaptive excitation control system and optimization blocks has been developed. The proposed scheme of adaptive system synthesis allows us to eliminate search errors. The results of synthesis show that the transitional process of generator voltage is similar to the optimal.

W artykule omówiono nowe obiecujące systemy wzbudzenia generatorów synchronicznych dużej mocy, pracujących we wspólnym systemie mocy. W oparciu o ogólne założenia otrzymano układ równań różniczkowych, funkcji przejścia oraz wykres blokowy układu wzbudzenia jako obiektu sterowania automatycznego. Matematyczne opisy elektromechanicznych procesów przejściowych są bardzo złożone i ograniczone. W takich przypadkach sprawność działania regulatora prądu wzbudzenia można zwiększyć stosując złożone algorytmy poszukiwań simpleksowych, gdy w procesie optymalizacji, lokalna funkcja sprawności jest aproksymowana równaniem separowalnym. W oparciu o uzyskane wyrażenia opracowano syntezę, adaptacyjny układ sterowania wzbudzenia generatora oraz bloki optymalizacji. Proponowany schemat syntezy układu adaptacyjnego pozwala eliminować błędy poszukiwania. Wyniki syntezy wskazują na to, że proces przejściowy napięcia generatora jest zbliżony do optymalnego.