ترجمه فارسی عنوان مقاله
یک راهبرد کنترلی جدید برای کاهش تشدید زیرسنکرون با استفاده از SSSC
عنوان انگلیسی
A Novel Control Strategy for Subsynchronous Resonance Mitigation Using SSSC
| کد مقاله | سال انتشار | تعداد صفحات مقاله انگلیسی |
|---|---|---|
| 54036 | 2008 | 9 صفحه PDF |
منبع
Publisher : IEEE (آی تریپل ای)
Journal : IEEE Transactions on Power Delivery, Page(s): 1033 - 1041 ISSN : 0885-8977 INSPEC Accession Number: 9920700
فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
عبارات شاخص
مقدمه
سیستم مورد بررسی
شکل1. دیاکرام تک‌خطی نیروگاه برق با یک واحد ژنراتور و SSSC.
شکل2. طرح بلوکی نشان دهندۀ برهمکنش بین سیستم الکتریکی و مکانیکی.
شکل3. مقایسۀ بین گشتاور میرائی الکتریکی (∆TDe، نمودار بالایی) و گشتاور میرایی مکانیکی (∆TDm، نمودار پایینی) برای IEEE-FBM. Xc = 0.3 پریونیت).
جدول1:مقادیر ویژۀ محاسبه شده برای IEEE FBM
کنترلر SSSC برای کاهش تشدید زیرسنکرون
شکل4. بهرۀ پاسخ فرکانسی سیستم محور روتور برای IEEE FBM از گشتاور الکتریکی ورودی ∆Te به زاویۀ ژنراتور خروجی ∆δ .
الگوریتم تخمین
شکل5. بلوک دیاگرام مولفه‌های زیرسنکرون الگوریتم تخمین.
شکل6. پاسخ فرکانسی الگوریتم تخمین مبتنی بر فیلترهای پایین‌گذر مرتبه اول از به . بالا: بهره؛ پایین: جابجائی فاز.
استخراج الگوریتم کنترلی
شکل7. بلوک دیاگرام تک‌خطی ژنراتور سنکرون متصل به خط انتقال با جبران سری برای مطالعات تشدید زیرسنکرون. سیستم مدل شده در قاب مرجع dqm.
شکل8. طرح بلوکی سیستم کنترلی ارائه شده.
اصلاحات سیستم کنترلی
تحلیل پایداری
شکل9. بلوک دیاگرام سیستم حلقه باز ایجاد شده با سیستم کنترلی، فرایند، و تخمین الگوریتم.
داشتن اطلاعات صحیح از پارامترهای سیستم
شکل10. مکان هندسی ریشۀ سیستم کنترل حلقه بسته موقع تغییر پهنای باند کنترلر، αcc، از مقدار 6283/0 به 416/31 رادیان بر ثانیه.
شکل11. مکان هندسی ریشۀ سیستم کنترل حلقه بسته موقع تغییر پهنای باند کنترلر، αcc، از مقدار 6283/0 به 416/31 رادیان بر ثانیه. جزئیات قطب‌های نزدیک به مبدا.
شکل12. مکان هندسی ریشۀ سیستم کنترل حلقه بسته برای 05/10 = αcc رادیان بر ثانیه موقع تغییر اندوکتانس واقعی L1 از 5/0 تا 10 پریونیت.
تغییر پارامترهای سیستم
شکل13. مکان هندسی ریشۀ سیستم کنترل حلقه بسته برای 05/10 = αcc رادیان بر ثانیه موقع تغییر میزان جبرانسازی سری از 10% تا 70%
شکل14. گشتاور میرایی الکتریکی منتجه برای سیستم تحت بررسی با یک راهبرد کنترلی ارائه شده. منحنی خط‌چین: SSSC در حالت غیرفعال؛ منحنی توپر: SSSC برخط.
تحلیل گشتاور میرائی
نتایج شبیه‌سازی
شکل15. گشتاورهای شبیه‌سازی شدۀ محور ژنراتور سیستم IEEE FBM. SSSC در حالت غیرفعال. رسم a: گشتاور HP-IP؛ رسم b: گشتاور IP-LPA؛ رسم c: گشتاور LPA – LPB؛ رسم d: گشتاور LPB-GEN؛ رسم e: گشتاور GEN-EXC.
شکل16. گشتاورهای شبیه‌سازی شدۀ محور ژنراتور سیستم IEEE FBM. SSSC در حالت برخط. رسم a: گشتاور HP-IP؛ رسم b: گشتاور IP-LPA؛ رسم c: گشتاور LPA – LPB؛ رسم d: گشتاور LPB-GEN؛ رسم e: گشتاور GEN-EXC.
شکل17. ولتاژ سه فاز شبیه‌سازی تزریق شده توسط SSSC در طی عملیات تشدید زیرسنکرون.
شکل18. درصد ولتاژ تزریق شده در برابر مقدار خازن سری.
جدول2:پارامترهای شبکۀ IEEE FBM
جدول3:پارامترهای ماشین سنکرون IEEE FBM
جدول4:پارامترهای محور IEEE FBM
نتیجه‌گیری
پیوست
عبارات شاخص
مقدمه
سیستم مورد بررسی
شکل1. دیاکرام تک‌خطی نیروگاه برق با یک واحد ژنراتور و SSSC.
شکل2. طرح بلوکی نشان دهندۀ برهمکنش بین سیستم الکتریکی و مکانیکی.
شکل3. مقایسۀ بین گشتاور میرائی الکتریکی (∆TDe، نمودار بالایی) و گشتاور میرایی مکانیکی (∆TDm، نمودار پایینی) برای IEEE-FBM. Xc = 0.3 پریونیت).
جدول1:مقادیر ویژۀ محاسبه شده برای IEEE FBM
کنترلر SSSC برای کاهش تشدید زیرسنکرون
شکل4. بهرۀ پاسخ فرکانسی سیستم محور روتور برای IEEE FBM از گشتاور الکتریکی ورودی ∆Te به زاویۀ ژنراتور خروجی ∆δ .
الگوریتم تخمین
شکل5. بلوک دیاگرام مولفه‌های زیرسنکرون الگوریتم تخمین.
شکل6. پاسخ فرکانسی الگوریتم تخمین مبتنی بر فیلترهای پایین‌گذر مرتبه اول از به . بالا: بهره؛ پایین: جابجائی فاز.
استخراج الگوریتم کنترلی
شکل7. بلوک دیاگرام تک‌خطی ژنراتور سنکرون متصل به خط انتقال با جبران سری برای مطالعات تشدید زیرسنکرون. سیستم مدل شده در قاب مرجع dqm.
شکل8. طرح بلوکی سیستم کنترلی ارائه شده.
اصلاحات سیستم کنترلی
تحلیل پایداری
شکل9. بلوک دیاگرام سیستم حلقه باز ایجاد شده با سیستم کنترلی، فرایند، و تخمین الگوریتم.
داشتن اطلاعات صحیح از پارامترهای سیستم
شکل10. مکان هندسی ریشۀ سیستم کنترل حلقه بسته موقع تغییر پهنای باند کنترلر، αcc، از مقدار 6283/0 به 416/31 رادیان بر ثانیه.
شکل11. مکان هندسی ریشۀ سیستم کنترل حلقه بسته موقع تغییر پهنای باند کنترلر، αcc، از مقدار 6283/0 به 416/31 رادیان بر ثانیه. جزئیات قطب‌های نزدیک به مبدا.
شکل12. مکان هندسی ریشۀ سیستم کنترل حلقه بسته برای 05/10 = αcc رادیان بر ثانیه موقع تغییر اندوکتانس واقعی L1 از 5/0 تا 10 پریونیت.
تغییر پارامترهای سیستم
شکل13. مکان هندسی ریشۀ سیستم کنترل حلقه بسته برای 05/10 = αcc رادیان بر ثانیه موقع تغییر میزان جبرانسازی سری از 10% تا 70%
شکل14. گشتاور میرایی الکتریکی منتجه برای سیستم تحت بررسی با یک راهبرد کنترلی ارائه شده. منحنی خط‌چین: SSSC در حالت غیرفعال؛ منحنی توپر: SSSC برخط.
تحلیل گشتاور میرائی
نتایج شبیه‌سازی
شکل15. گشتاورهای شبیه‌سازی شدۀ محور ژنراتور سیستم IEEE FBM. SSSC در حالت غیرفعال. رسم a: گشتاور HP-IP؛ رسم b: گشتاور IP-LPA؛ رسم c: گشتاور LPA – LPB؛ رسم d: گشتاور LPB-GEN؛ رسم e: گشتاور GEN-EXC.
شکل16. گشتاورهای شبیه‌سازی شدۀ محور ژنراتور سیستم IEEE FBM. SSSC در حالت برخط. رسم a: گشتاور HP-IP؛ رسم b: گشتاور IP-LPA؛ رسم c: گشتاور LPA – LPB؛ رسم d: گشتاور LPB-GEN؛ رسم e: گشتاور GEN-EXC.
شکل17. ولتاژ سه فاز شبیه‌سازی تزریق شده توسط SSSC در طی عملیات تشدید زیرسنکرون.
شکل18. درصد ولتاژ تزریق شده در برابر مقدار خازن سری.
جدول2:پارامترهای شبکۀ IEEE FBM
جدول3:پارامترهای ماشین سنکرون IEEE FBM
جدول4:پارامترهای محور IEEE FBM
نتیجه‌گیری
پیوست
ترجمه کلمات کلیدی
کنترلر میراکننده، جبرانسازی سری، جبرانساز سری سنکرون ایستائی (SSSC)، تشدید زیرسنکرون (SSR)، نوسان پیچشی -
کلمات کلیدی انگلیسی
—Damping controller, series compensation, static
synchronous series compensator (SSSC), subsynchronous resonance
(SSR), torsional oscillation.
ترجمه چکیده
در این مقاله یک راهبرد کنترلی جدید برای کاهش تشدید زیرسنکرون (SSR) با استفاده از جبرانساز سری سنکرون استاتیکی ارائه خواهد شد. کاهش تشدید زیرسنکرون از طریق افزایش میرایی شبکه تنها در فرکانس‌هایی که برای محور توربین- ژنراتور بحرانی هستند، محقق می‌شود. این کار با کنترل مولفۀ زیرسنکرون جریان شبکه در مقدار صفر حاصل می‌شود. با استفاده از اولین مدل معیار IEEE، کارائی الگوریتم کنترلی ارائه شده برای کاهش تشدید زیرسنکرون ناشی از برهمکنش پیچشی و اثر تقویت گشتاور، نشان داده خواهد شد.
ترجمه مقدمه
سیستم‌های انتقال در هم تنیده، پیچیده بوده و نیازمند برنامه‌ریزی، طراحی و عملکرد دقیق هستند. رشد مداوم سیستم توان الکتریکی (بخصوص بارهای بزرگی چون واحدهای صنعتی) که منجر به تقاضای فزایندۀ توان الکتریکی شده است، باعث تاکید بیشتر روی عملکرد و کنترل سیستم قدرت می‌شود. در این سناریو، جبرانسازی سری خطوط بلند به طور گسترده به کار می‌رود تا انتقال توان ارتقاء یافته و پایداری سیستم بهتر شود. با این حال، استفاده از جبرانسازی سری ممکن است منجر به نوسانات مداوم در سیستم‌های محور توربین- ژنراتور پست‌های توان حرارتی با اتصال نزدیک به خط جبران شده شود. این پدیده را تشدید زیرسنکرون (SSR) می‌نامند [1]. دو حادثۀ گسیخت محور در دسامبر سال 1970 و اکتبر سال 1971 اتفاق افتاده است. پدیدۀ تشدید زیرسنکرون در طی کار تحقیقاتی مفصلی که پس از این حوادث انجام گرفت، کشف شد. پس از این حوادث، تلاش زیادی از طرف بهره‌برداران شبکه صورت گرفت تا از خطر تشدید زیرسنکرون در طی عملکرد سیستم پیشگیری شود.
مسالۀ تشدید زیرسنکرون به برهمکنش بین یک خط انتقال با جبران سری و سیستم مکانیکی واحد ژنراتور مربوط می‌شود. تشدید زیرسنکرون را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد [2]: تشدید زیرسنکرون حالت ماندگار [اثر ژنراتور القائی (IGE)]، و برهمکنش پیچشی (TI) و گشتاورهای گذرا [همچنین موسوم به تقویت گشتاور (TA)]. IGE یک شرایط تئوریک در نظر گرفته می‌شود که بعید است در سیستم قدرت با جبرانسازی سری رخ دهد، در حالی که تشدید زیرسنکرون ناشی از TI و TA شرایط خطرناکی هستند که باید از آنها پیشگیری کرد. از میان عملیات ممکن برای حداقل کردن خطر تشدید زیرسنکرون، کاربرد جبرانساز سری سنکرون استاتیکی (SSSC) در چندین پژوهش ارائه شده است [5]-[3]. قانون عملکرد SSSC این است که (حداقل بخشی از) خازن سری پسیو (غیرفعال) با یک ولتاژ تزریق به صورت سری با خط انتقال جایگزین شود تا فرکانس تشدید الکتریکی در شبکه اصلاح شود. این راهبرد کنترلی هرچند موثر است اما عیب آن این است که بدون توجه به حضور یا عدم حضور تشدید زیرسنکرون، SSSC باید به صورت پیوسته و مداوم توان راکتیو به سیستم تزریق کند. همچنین بسته به پارامترهای سیستم، مقدار توئان راکتیو زیادی باید به سیستم تزریق شود تا امپدانس الکتریکی دیده شده از پایانه‌های ژنراتور تغییر کند.
این مقاله یک راهبرد کنترلی جدید برای SSSC موجود جهت کاهش تشدید زیرسنکرون معرفی می‌کند. این کنترلر مولفه‌های فرکانسی جریان خط متناظر با فرکانس‌های طبیعی تشدید محور ژنراتور را از بین می‌برد. مرجع [6] یک راهبرد کنترلی مشابه ارائه می‌دهد. با این حال، در [6]، کنترلر تحت این فرض غیرواقع‌گرایانه توسعه می‌یابد که اطلاع درستی از پارامترهای سیستم شبکه در اختیار باشد. علاوه بر این، در [6]، SSSC به طور مستقیم به باس بی‌نهایت متصل می‌شود که استخراج سرراست قانون کنترلی را فراهم می‌کند، اما باز غیرواقع‌گرایانه است.
در ادامه، استخراج راهبرد کنترلی موجب کاهش برهمکنش پیچشی شده و اثر تقویت گشتاور ارائه خواهد شد. نتایج شبیه‌سازی تاکید خواهند کرد که با سیستم کنترلی ارائه شده، توان نامی SSSC را می‌توان به طور چشم‌گیری کاهش داد که همین امر موجب یک راهکار مقرون به صرفه برای کاهش تشدید زیرسنکرون می‌شود.
پیش نمایش مقاله
