3 Анализ влияния нестабильности питающей сети

Проанализируем, как изменится напряжение при условии подключения нескольких нагрузок (файл ftyf.m).

Программа ftyf.m:

N=11;

z=linspace(1,11,11);

Rn=0.15;

ri=0.01;

alfan=ri/Rn;

deltaRn=z-1;

deltaUn=deltaRn.*(alfan./(1+alfan+deltaRn));

figure

plot(z,deltaUn);grid;

pause

K=z;

q=0.5;

p=0.5;

for i=1:N;

C=cnk(N,K(i));

W(i)=C*q^(N-i)*p^i;

end

plot(W);grid;

figure

plot(deltaUn,W);grid;

Получаем график зависимости относительного приращения напряжения от количества потребителей (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 – График зависимости относительного приращения напряжения от количества потребителей.

Из полученного графика видно, что, чем больше подключено нагрузок, тем больше перепады напряжения.

Определим вероятность того, что произойдет при одновременном включении нагрузок и изобразим графически распределение плотности вероятности.

Рисунок 3.2 – График закона распределения плотности вероятности

Из графика видно, что из 11 установок вероятнее всего одновременно включатся только 5-6 установок.

Определим вероятность перепада напряжения и построим график распределения плотности вероятности.

Для этого модифицируем предыдущий график, считая, что в каждой точке оси абсцисс z=K, и отложим по оси абсцисс перепады напряжения в зависимости от K.

Рисунок 3.3 – Вероятность перепада напряжения

Наиболее вероятный перепад напряжения составляет 5,4 %.

Определим количество дополнительных дискрет, необходимых для стабилизации напряжения.

Задачей проектирования стабилизатора является расчет дополнительного числа дискрет, необходимого для поддержания выходного напряжения в некотором диапазоне от до при изменении входного напряжения в диапазоне от до .

Будем считать, что диапазон выходного напряжения соответствует диапазону регулирования на минимальной амплитудной дискрете, а диапазон входного напряжения определяется наиболее вероятным перепадом напряжения за счет несогласованного включения нагрузок.

Для определения и обратимся к ранее используемому файлу vvrreg.m из второго этапа.

Для расчета количества дискрет стабилизации следует в качестве брать максимальное значение на первом интервале: =9.26, а в качестве брать разницу между и шириной на конечном интервале:

=10.97-10.69=0,28;

Тогда =8.98. Тем самым мы определяем диапазон выходного напряжения.

Enom=220;

Emin=Enom*(1-0.054);

Emax=Enom*(1+0.054);

Umax=9.19;

deltaU=0.22;

Umin=9.19-deltaU;

p=(Umin*(Umin*Emax-Emin*Umax))/(Emin*Umax*(Umax-Umin))

, округляем в большую сторону: – количество дополнительных дискрет для стабилизации питающего напряжения.

На рисунке 3.4 изображены регулировочная характеристика и значения коэффициента гармоник для .

Рисунок 3.4. – Регулировочная характеристика (сверху) и соответствующие

значения коэффициента гармоник (снизу) при

Рисунок 3.5. – Увеличенный фрагмент регулировочной характеристики при

Проанализируем влияние перепадов напряжения питающей сети:

• При повышении питающего напряжения зададим:

;

.

Тогда программа vvrreg.m:

N=256;

q=7;

Z=Z*(1+0.054);

Y=Y*(1+0.054);

X=linspace(0,TM,N);

KGG=[];

UDD=[];

dY=Y/q;

for j=1:q+3

for i=1:N

U=vvr(Z,j*dY,X(i),T,TM);

FS=abs(2*fft(U))/size(U,2);

KG(i)=100*sqrt(sum(FS(3:20).^2))/sqrt(sum(FS(1:20).^2));

DT=T/size(U,2);

UD(i)=sqrt((DT/T)*sum(U.^2));

end;

KGG=[KGG KG];

UDD=[UDD UD];

end;

tt=1:(size(UDD,2));

D=find(KGG<7);

figure

subplot(2,1,1);

plot(tt,UDD,tt(D),UDD(D),'.g');grid

subplot(2,1,2);

plot(tt,KGG,'LineWidth',2);grid;

Получаем следующие графики:

Рисунок 3.6. – Регулировочная характеристика (сверху) и соответствующие

значения коэффициента гармоник (снизу) при повышении питающего напряжения

Рисунок 3.7. – Увеличенный фрагмент регулировочной характеристики при повышении питающего напряжения

• При понижении питающего напряжения зададим:

;

.

В остальном программа останется той же. Получаем следующие графики:

Рисунок 3.8. – Регулировочная характеристика (сверху) и соответствующие

значения коэффициента гармоник (снизу) при понижении питающего напряжения

Рисунок 3.9. – Увеличенный фрагмент регулировочной характеристики при понижении питающего напряжения