Improving the Control Quality of Gas Diesel Engine as Part of Autonomous Electric Power System

Abstract

У статті вирішено завдання підвищення стабільності обертів газодизельних двигунів і, відповідно, частоти напруги в мережі автономних електроенергетичних систем, яка може змінюватися в діапазоні від 45 Гц до 55 Гц. Нестабільність частоти негативно впливає на якість електроенергії в мережі автономних електроенергетичних систем і викликає коливання активної потужності. Розроблено структуру випробувального стенду, з використанням якого отримано експериментальні дані, що дозволило отримати статичні характеристики та визначити діапазон обмінних коливань активної потужністю між працюючими газодизель-генераторами. При цьому нерівномірність розподілу активної потужності між генераторами може досягати 57 %. На основі аналізу причин виникнення коливань частоти та конструктивних особливостей газодизельного агрегату розроблено його динамічну модель з урахуванням впливу турбокомпресора на виникнення низькочастотних коливань обертів. Запропоновано структуру системи керування газодизель-генераторною установкою з автоналаштуванням контролера. Проведено імітаційне моделювання роботи газодизель-генераторної установки, що дозволило вирішити завдання оптимізації параметрів коефіцієнтів ПІД-регулятора обертів газодизельного двигуна при роботі на різних навантаженнях. Застосування отриманого рішення дозволяє знизити розкид коливань обертів газодизеля на величину до 20 %.