Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 16

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
W artykule przedstawiono analizę porównawczą wybranych modeli matematycznych generatorów synchronicznych. Celem analizy jest wskazanie różnic pomiędzy poszczególnymi typami modeli. Różnice te mogą mieć wpływ na wykorzystanie modeli w procesie certyfikacji, będącym potwierdzeniem, że dana jednostka wytwórcza spełnia wymagania kodeksu sieci NC RfG. Niewłaściwe użycie modelu matematycznego może zaś prowadzić do błędów w weryfikacji wymagań.
EN
This article presents a comparative analysis of selected mathematical models of synchronous generators. The aim of the analysis is to identify differences between the different model types. These differences may impact the use of the models in the certification process, which confirms that a given generating unit meets the requirements of the NC RfG grid code. Incorrect use of the mathematical model can lead to errors in the verification of requirements.
PL
W artykule zdefiniowano strukturę nowego stabilizatora systemowego ułamkowego rzędu PSS3B_FRAC opartą na modyfikacji struktury typowego stabilizatora PSS3B. Przedstawiono przykłady zastosowania tego typu stabilizatorów do tłumienia kołysań elektromechanicznych w jednomaszynowym i wielomaszynowym systemie elektroenergetycznym (SEE). Zaproponowano wyznaczenie parametrów takich stabilizatorów korzystając z metod optymalizacyjnych, poprzez minimalizację odpowiednio zdefiniowanych funkcji celu. Przedstawiono korzyści wynikające z wprowadzenia dodatkowych parametrów w modelu stabilizatora PSS3B_FRAC, związanych z różniczkowaniem ułamkowego rzędu sygnałów w torach wejściowych układu. Pokazano, że stabilizatory PSS3B_FRAC lepiej tłumią kołysania elektromechaniczne niż stabilizatory PSS3B, bez znacznego pogorszenia przebiegów napięć węzłowych. Przykładowe obliczenia wykonano dla modeli: układu jednomaszynowego oraz siedmiomaszynowego SEE CIGRE.
EN
The article defines the structure of a new fractional-order power system stabilizer PSS3B_FRAC based on a modification of the structure of the typical PSS3B stabilizer. Examples of the use of this type of stabilizers to damp electromechanical swings in single-machine and multi-machine power systems are presented. It was proposed to determine the parameters of such stabilizers using optimization methods by minimizing appropriately defined objective functions. The benefits resulting from the introduction of additional parameters in the PSS3B_FRAC stabilizer model, related to fractional-order differentiation of signals in the input paths of the system, are presented. It has been shown that the PSS3B_FRAC stabilizers damp electromechanical swings better than the PSS3B stabilizers, without significant deterioration of the node voltage waveforms. Sample calculations were performed for the following models: a single-machine system and a seven-machine CIGRE system.
PL
W artykule przedstawiono zastosowanie polioptymalizacji parametrów stabilizatorów systemowych PSS3B do tłumienia kołysań elektromechanicznych w rozbudowanym systemie elektroenergetycznym (SEE). Obliczenia parametrów tych stabilizatorów podzielono na dwa etapy. W pierwszym etapie przeanalizowano układy jednomaszynowe typu zespół wytwórczy – sieć sztywna, odnoszące się do tych zespołów wytwórczych, które są krytyczne dla stabilności kątowej analizowanego SEE. W pierwszym etapie obliczono stałe czasowe i wstępne wartości współczynników wzmocnienia stabilizatorów. W drugim, głównym etapie obliczono ostateczne wartości współczynników wzmocnienia stabilizatorów PSS3B (od których w największym stopniu zależy ich efektywność działania) poprzez zastosowanie polioptymalizacji, związanej z wektorową funkcją celu określoną dla rozbudowanego SEE. Przykładowe obliczenia wykonano dla modelu Krajowego Systemu Elektroenergetycznego, w którym uwzględniono 57 wybranych zespołów wytwórczych pracujących w sieciach wysokich i najwyższych napięć (220 i 400 kV).
EN
n the paper, the application of polyoptimization of the parameters of PSS3B system stabilizers to damping electromechanical swings in an extended power system (PS) is presented. The calculations of the power system stabilizer (PSS) parameters were divided into two stages. In the first stage, single-machine systems, generating unit – infinite bus, of generating units critical for the angular stability of the PS were analyzed. Time constants and preliminary values of the PSS gains were calculated. In the second stage, the main one, the main gains on which the effectiveness of operation of PSSs depends the most were calculated by polyoptimization of the extended PS. Sample calculations were made for the model of the National (Polish) Power System taking into account 57 selected generating units operating in high and extra high voltage networks (220 and 400 kV).
PL
W artykule opisano badania metodami numerycznymi układu kompensacji rozproszonego pola magnetycznego, generowanego w otoczeniu trójfazowego silnika indukcyjnego. Analizę rozproszonego pola magnetycznego przeprowadzono dla 4-biegunowego silnika o mocy znamionowej 100 kW, w punkcie pracy znamionowej, przy wyłączonym oraz włączonym układzie kompensacyjnym. Obliczenia rozkładu rozproszonego pola magnetycznego przeprowadzono w programie ANSYS Maxwell 2D z wykorzystaniem dwuwymiarowej analizy rozkładu pola metodą elementów skończonych dla stanów przejściowych. Przeanalizowano wpływ poziomu nasycenia w obwodzie magnetycznym silnika na skuteczność działania układu kompensującego pole rozproszone oraz na parametry eksploatacyjne silnika.
EN
The article describes the study using numerical methods of the stray magnetic field compensation system generated around a three phase induction motor. The analysis of the stray magnetic field was carried out for a 4-pole motor with a rated power of 100 kW, at the rated operating point, with the compensation system turned off and on. Calculations of the scattered magnetic field distribution were performed in the ANSYS Maxwell 2D program using a two-dimensional analysis of the field distribution using the finite element method for transient states. The influence of the saturation level in the motor's magnetic circuit on the effectiveness of the stray field compensation system and on the motor's operating parameters was analyzed.
EN
The application of the symmetric-antisymmetric excitation method, which decomposes a two-port network with a symmetric structure into two separate two-pole half-circuits, was considered. For the input impedances of these half-circuits, analytical expressions were written, which relate them with the two-port device parameters being designed based on a two-pole network. The values of the input impedances calculated by these expressions allowed to determine the parameters of the elements of the circuit, which had been chosen for the implementation of this device.
PL
Rozważono zastosowanie metody wzbudzenia symetryczno-antysymetrycznego, która dekomponuje czwórnik o symetrycznej strukturze na dwa oddzielne dwubiegunowe półobwody. Dla impedancji wejściowych tych półobwodów zapisano wyrażenia analityczne, które wiążą je z parametrami czwórnika projektowanego na podstawie układu dwójników. Wartości impedancji wejściowych obliczone za pomocą tych wyrażeń pozwalają określić parametry elementów obwodu, który został wybrany do realizacji tego urządzenia.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących zastosowania stabilizatora systemowego PSS2A w sieci średniego napięcia zawierającej rozproszone źródła energii. Obecnie, w związku ze stałym wzrostem liczby jednostek wytwórczych o mocy kilku megawatów (w tym ze źródeł odnawialnych), kołysania elektromechaniczne mogą pojawiać się nie tylko w sieciach wysokich napięć, ale również w sieciach średnich napięć. Dobre tłumienie kołysań elektromechanicznych w rozpatrywanej sieci średniego napięcia uzyskano bez modyfikacji nastaw stabilizatora PSS2A, które wyznaczono poprzez analizę układu jednomaszynowego typu zespół wytwórczy – sieć sztywna.
EN
The paper presents the results of investigations on using of a PSS2A power system stabilizer in a medium voltage network containing distributed energy sources. Nowadays, due to the steady increase in the number of generating units with a capacity of several megawatts (including renewable energy sources), electromechanical swings may appear not only in high voltage networks, but also in medium voltage networks. The good electromechanical swings damping in the medium-voltage network considered was obtained without modification of the PSS2A stabilizer settings, which were determined for the generating unit – infinite bus system.
PL
W artykule przedstawiono 3 metody wyznaczania stałych czasowych członów korekcyjnych stabilizatorów systemowych, mających za zadanie tłumienie kołysań elektromechanicznych w systemie elektroenergetycznym. Pierwsza, klasyczna metoda bazuje na wyodrębnieniu składowych momentu elektromagnetycznego generatora przy wykorzystaniu transmitancji: moment elektromagnetyczny generatora do napięcia zadanego regulatora napięcia. Dwie autorskie modyfikacje tej metody wykorzystują łatwiej mierzalne transmitancje: napięcie lub prąd stojana generatora do napięcia zadanego regulatora napięcia. Weryfikację metod przedstawiono na podstawie analizy układu: zespół wytwórczy - sieć sztywna.
EN
The paper presents three methods for determining the time constants of the correction blocks of the power system stabilizers, designed to damp the electromechanical swings in the power system. The first classic method is based on the separation of components of the electromagnetic torque of the generator using transmittance: the electromagnetic torque of the generator to the reference voltage of the voltage regulator. Two authors' modifications of this method use more easily measurable transmittances: the voltage or current of the generator stator to the reference voltage of the voltage regulator. Verification of the methods is presented on the basis of analysis of the system: generating unit - infinite busbar.
EN
In this paper, the design issue of effective damping of electromechanical swings in a medium voltage network with distributed generation by the use of a PSS2A type power system stabiliser is described. This stabiliser was installed in the generating unit with the highest rated power. Time constants of correction blocks, as well as the main gain, were determined by analyzing a single-machine system, generating unit – infinite bus. The time constants were calculated on the basis of the frequency-phase transfer functions both of the electromagnetic moment to the voltage regulator reference voltage and of the generator voltage to the voltage regulator reference voltage, under the assumption of an infinite and real value of the generating unit inertia time constant for various initial generator loads. The main stabiliser gain was calculated by analyzing the position, on the complex plane, of eigenvalues of the state matrix of the single-machine system, linearised around a steady operating point, at the changed value of this gain.
EN
In the paper, the application of multi-criteria optimization of the parameters of PSS3B system stabilizers to damping electromechanical swings in an extended power system (PS) is presented. The calculations of the power system stabilizer (PSS) parameters were divided into two stages. In the first stage, single-machine systems, generating unit - infinite bus, of generating units critical for the angular stability of the PS were analyzed. Time constants and preliminary values of the PSS gains were calculated. In the second stage, the main one, the main gains on which the effectiveness of operation of PSSs depends the most were calculated by multi-criteria optimization of the extended PS. The calculations were carried out in several variants: for two-dimensional objective functions and the six-dimensional objective function. In multi-criteria optimization, the solution is not one set of PSS parameters, but a set of sets of these parameters, i.e. a set of compromises that were determined for each analyzed case. Additionally, for the six-dimensional compromise set, projections of this set on the planes connected with the quantities of individual generating units and the boundary of these projections on these planes were determined. A genetic algorithm adapted to multi-criteria issues was used to minimize the multivariate objective function. Sample calculations were made for the model of the National (Polish) Power System taking into account 57 selected generating units operating in high and extra high voltage networks (220 and 400 kV). The presented calculations show that the applied multi-criteria optimization of the PSS3B stabilizer parameters allows effectively damping electromechanical swings without worsening the voltage waveforms of generating units in the extended PS.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących określenia zespołów wytwórczych mających największy wpływ na stabilność kątową rozległego systemu elektroenergetycznego (SEE). Zespoły te określono, wykorzystując wartości własne macierzy stanu SEE związane ze zjawiskami elektromechanicznymi (elektromechaniczne wartości własne). Wartości własne obliczono na podstawie analizy przebiegów zakłóceniowych mocy chwilowej zespołów wytwórczych pracujących w SEE.
EN
The paper presents the results of investigations on the determination of generating units most affecting the angular stability of an extensive power system (PS). These units were determined using the eigenvalues of the PS state matrix associated with electromechanical phenomena (electromechanical eigenvalues). The eigenvalues were calculated based on the analysis of the instantaneous power disturbance waveforms of the generating units working in the PS.
EN
In the paper, there is presented the analysis of disturbance waveforms of a synchronous generator operating in a single-machine power system consisting of a generating unit connected by a high-voltage power line to a bus. There are considered disturbances in the form of symmetrical and asymmetrical short-circuits in different places of the transmission line. The current-voltage equations of the power line and the bus are written for phase components, which allows for easy modeling of various asymmetries.
PL
W artykule analizowano przebiegi zakłóceniowe generatora synchronicznego pracującego w jednomaszynowym systemie elektroenergetycznym składającym się z zespołu wytwórczego, połączonego linią energetyczną wysokiego napięcia z siecią sztywną. Uwzględniono zakłócenia w postaci zwarć symetrycznych i niesymetrycznych w różnych miejscach linii przesyłowej. Równania prądowo-napięciowe linii energetycznej i sieci sztywnej zapisano dla składowych fazowych, co pozwala na łatwe modelowanie różnych asymetrii.
PL
W artykule przedstawiono wyniki analiz mających na celu lokalizację zespołów wytwórczych krytycznych dla stabilności kątowej Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE). Lokalizację przeprowadzono w oparciu o wartości własne macierzy stanu modelu KSE związane ze zjawiskami elektromechanicznymi (czyli elektromechaniczne wartości własne). Wartości własne obliczono na podstawie analizy przebiegów zakłóceniowych mocy chwilowej poszczególnych zespołów wytwórczych KSE. Wykorzystana w artykule metoda obliczeń wartości własnych polega na aproksymacji przebiegów mocy chwilowej zespołów wytwórczych przebiegami stanowiącymi superpozycję składowych modalnych, których parametry zależą od poszukiwanych wartości własnych i ich czynników udziału. W przebiegach mocy chwilowej zespołów krytycznych dla stabilności kątowej KSE dominują najsłabiej tłumione lub nietłumione składowe modalne związane z wartościami własnymi o największych wartościach części rzeczywistych.
EN
The paper presents the results of investigations on the location of generating units critical for the angular stability of a large power system (PS). The location of these units was carried out based on the eigenvalues of the PS model state matrix associated with electromechanical phenomena (electromechanical eigenvalues). The eigenvalues were calculated based on the analysis of the instantaneous power disturbance waveforms of the PS generating units. The used method of calculating eigenvalues consists in approximation of the instantaneous power disturbance waveforms by the waveforms being the superposition of modal components. The parameters of these components depend on the electromechanical eigenvalues and their participation factors. In the instantaneous power waveforms of generating units critical for the PS angular stability, the least damped or undamped modal components dominate. These components are related to the eigenvalues with the largest values of real parts.
EN
In the paper, the results of investigations on the location of generating units most affecting the angular stability of a large power system (PS) are presented. For their location, the eigenvalues of the PS model state matrix associated with electromechanical phenomena (electromechanical eigenvalues) were used. The eigenvalues were calculated on the basis of the analysis of the disturbance waveforms of instantaneous power of the generating units operating in the PS. The used method of calculating eigenvalues consists in approximation of the disturbance waveforms of generating units by the waveforms being the superposition of modal components. The parameters of these components depend on the sought eigenvalues and their participation factors. The objective function was defined as the mean square error between the approximated and approximating waveforms. To minimize it, a hybrid algorithm, being a combination of genetic and gradient algorithms, was used. In the instantaneous power waveforms of generating units most affecting the PS angular stability, the least damped or undamped modal components dominate. They are related to eigenvalues with the largest values of real parts. The impact of individual modal components on the disturbance waveforms of subsequent generating units was determined with the use of participation factors and correlation coefficients of electromechanical eigenvalues.
PL
W artykule analizowano przebiegi prądów i napięć generatora synchronicznego pracującego w jednomaszynowym systemie elektroenergetycznym (SEE) składającym się z zespołu wytwórczego, połączonego linią energetyczną wysokiego napięcia z siecią sztywną. Uwzględniono zakłócenia w postaci zwarć jednofazowych, dwufazowych bez udziału ziemi i trójfazowych, występujących w linii przesyłowej. Przeanalizowano m.in. zawartość wyższych harmonicznych analizowanych wielkości w stanie ustalonym w zależności od rodzaju zwarcia. W modelu generatora synchronicznego uwzględniono asymetrię podprzejściową, co podczas zwarć niesymetrycznych powoduje wystąpienie wyższych harmonicznych w przebiegach m.in. prądu i napięcia twornika, oraz prądu wzbudzenia. Te harmoniczne występują nawet przy braku uwzględniania zjawiska nasycenia rdzeni magnetycznych maszyny.
EN
In the paper, currents and voltages of a synchronous generator operating in a single-machine power system (PS) consisting of a generating unit connected by a high-voltage power line to a bus are analysed. Disturbances in the form of onephase short-circuits, two-phase short-circuits clear of earth and three-phase short-circuits occurring in the transmission line are taken into account. There is analysed, among others, the content of higher harmonics of the considered quantities in a steady state depending on the type of short-circuit. The calculations were carried out using the PS model developed in the Matlab-Simulink program. In the synchronous generator model, the subtransient asymmetry was taken into account, which during asymmetrical short-circuits causes higher harmonics to occur in, among others, the stator current and voltage, and in the field current. These harmonics occur even when the saturation of generator magnetic cores is not taken into account. Due to the difficulty in modelling asymmetrical operating conditions, symmetrical short-circuits are most often analysed in simulation tests. Therefore, it is purposeful to conduct research aimed at simulations of disturbances of selected quantities at various asymmetries occurring in PS.
PL
W artykule porównano przebiegi wielkości wyjściowych różnych modeli matematycznych generatora synchronicznego pracującego w systemie elektroenergetycznym (SEE). Założono, że SEE składa się z zespołu wytwórczego (w skład którego wchodzi m.in. generator synchroniczny) połączonego linią przesyłową wysokiego napięcia z siecią sztywną. W przedstawionych wynikach obliczeń przyjęto zakłócenia stanu ustalonego w postaci zwarć symetrycznych i niesymetrycznych w wybranym miejscu linii przesyłowej. W modelu generatora uwzględniono m.in. asymetrię podprzejściową, która podczas zwarć niesymetrycznych powoduje występowanie wyższych harmonicznych w przebiegach prądów i napięć stojana oraz prądu wzbudzenia (także przy braku uwzględniania zjawiska nasycenia rdzeni magnetycznych generatora). Badano modele obwodowe generatora synchronicznego typu XT oraz RL przy przyjęciu różnych wielkości wejściowych i wyjściowych układu.
EN
In the paper, the waveforms of the output quantities of different mathematical models of a synchronous generator operating in a power system (PS) are compared. It was assumed that the PS consisted of a generating unit (including, among others, the synchronous generator) connected by a high voltage transmission line to a bus. In the presented calculations results, disturbances of the steady state in the form of symmetric and asymmetric short-circuits in a selected place of the transmission line were assumed. In the generator model, the subtransient asymmetry which during asymmetric short-circuits results in occurrence of higher harmonics in the waveforms of stator currents and voltages as well as the field current (also when the phenomenon of magnetic saturation of the generator magnetic cores was not taken into account) were taken into account. The XT and RL circuit models of the synchronous generator when assuming different input and output quantities of the system were investigated.
EN
In the paper, current and voltage waveforms of a synchronous generator operating in a singlemachine power system (PS) consisting of a generating unit connected by a high-voltage power line to a bus are analysed. Disturbances in the form of single-phase, two-phase clear of earth, and three-phase short-circuits in a transmission line are taken into account. The content of higher harmonics of the considered quantities in the steady state for various types of short-circuits is analysed. The synchronous generator model includes its subtransient asymmetry, which at asymmetrical short-circuits causes occurrence of higher harmonics in the waveforms of, among others, stator current and voltage, and the field current. These harmonics occur even when the saturation of the machine magnetic cores is neglected.
PL
W artykule analizowano przebiegi prądów i napięć generatora synchronicznego pracującego w jednomaszynowym systemie elek- troenergetycznym (SEE), składającym się z zespołu wytwórczego połączonego linią energetyczną wysokiego napięcia z siecią sztywną. Uwzględniono zakłócenia w postaci zwarć 1-fazowych, 2-fazowych bez udziału ziemi i 3-fazowych, występujących w linii przesyłowej. Prześledzono m.in. zawartość wyższych harmonicznych analizowanych wielkości w stanie ustalonym, w zależności od rodzaju zwarcia. W modelu generatora synchronicznego uwzględniono asymetrię podprzejściową, co podczas zwarć niesyme- trycznych powoduje wystąpienie wyższych harmonicznych w przebiegach m.in. prądu i napięcia twornika oraz prądu wzbudzenia. Te harmoniczne występują nawet przy braku uwzględniania zjawiska nasycenia rdzeni magnetycznych maszyny.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.