Wyznaczanie parametrów modelu geneartora synchronicznego zmodyfikowaną metodą SSFR w oparciu o symulacje MES z uwzględnieniem nasycenia

• Autorzy: Kutt F. , Michna M. , Kostro G. , Racewicz S.

Warianty tytułu

EN

Synchronous Generator Model Parameters Estimation Using SSFR Tests Combined With FEM Simulations Taking Into Account Saturation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zmodyfikowaną metodę SSFR wyznaczania parametrów modelu generatora synchronicznego z uwzględnieniem nasycenia obwodu magnetycznego. Charakterystyki częstotliwościowe uzyskano na drodze symulacji z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Założono, że stan nasycenia rdzenia generatora może zostać uwzględniony poprzez zmianę wartości względnej przenikalności magnetycznej. W pierwszym etapie symulację wykonano w module magneto statycznym, wyznaczono wartość przenikalności względnej. W drugim etapie do obliczeń wykorzystano moduł AC zadając odpowiednią wartość przenikalności magnetycznej rdzenia. W celu weryfikacji zaproponowanej metody wykonano pomiary SSFR i symulacje MES dla generatora synchronicznego o wydatnych biegunach.

EN

In this paper the StandStill Frequency Response characteristics (SSFR) of saturated synchronous generator (SG) have been calculated using Finite Element Method (FEM) analysis. It was assumed that the saturation level of the generator core can be taken into account by changing the value of the relative magnetic permeability &mu_r. In the first step, the simulation is performed in the Magneto Static 2D module and the values of &mu_r &enspwas determined. In the second step the proper value of the &mu_r&enspis set in the Steady State AC Magnetic module and the frequency characteristics were determine. In order to validate proposed approach FEM simulation from Flux2D software has been compared with the measurements performed on the 10 kVA, 4-poles synchronous machine ELMOR GCe64a of salient rotor construction, equipped with a damper winding.

Słowa kluczowe

PL

SSFR; MES; generator synchroniczny; model obwodowy; nasycenie

EN

SSFT; FEM; synchronous generator; circuit model; saturation

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 4 (108)
• Strony: 101--106
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Kutt F.

• Politechnika Gdańska

autor

Michna M.

• Politechnika Gdańska

autor

Kostro G.

• Politechnika Gdańska

autor

Racewicz S.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Bibliografia

• [1]. S. Racewicz, D. M. Riu, N. M. Retière, P. J. Chrzan, “Half-order modelling of saturated synchronous machine”, IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 61, no. 10, pp. 5241–5248, Oct. 2014.
• [2]. IEEE Guide for Test Procedures for Synchronous Machines, IEEE Std 115, 2009.
• [3]. P.C. Krause, “Analysis of electric machinery”. McGraw-Hill, USA, 1986.
• [4]. F. Kutt, S. Racewicz, M. Michna, “SSFR test of synchronous machine for different saturation levels using finite-element method”, Industrial Electronics Society, IECON 2014 - 40th Annual Conference of the IEEE , vol., no., pp.907,911, Oct. 29 2014-Nov. 1 2014.
• [5]. J. Verbeeck, R. Pintelon, P. Lataire, “Influence of saturation on estimated synchronous machine parameters in standstill frequency response tests”, IEEE Trans. on Energy Conversion, vol. 15, no. 3, pp. 277-283, 2000.
• [6]. F. S. Sellschopp, M. A. Arjona, „Determination of Synchronous Machine Parameters Using Standstill Frequency Response Tests at Different Excitation Levels”, IEEE Int. Electric Machines & Drives Conference IEMDC’07, vol. 2, pp. 1014-1019, May 2007.
• [7]. Gh. Ahrabian, A. M. El-Serafi, “Identification of the synchronous machine parameters under magnetic saturated conditions using Stand Still Frequency Response Test”, presented at Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering, 2001.
• [8]. R. Escarela-Perez, T. Niewierowicz, E. Campero-Littlewood, “Synchronous machine parameters from frequency-response finite-element simulations and genetic algorithms”, IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 16, no. 2, pp. 198- 203, Jun 2001.
• [9]. R. Escarela-Perez, E. Campero-Littlewood, T. Niewierowicz, “Efficient finite-element computation of synchronous machine transfer functions”, IEEE Transactions on Magnetics, vol. 38, no. 2, pp. 1245-1248, Mar 2002.
• [10]. S. Racewicz, D. Riu, N. Retière, P. J. Chrzan, “Non linear half-order modelling of synchronous machine”, in IEMDC 2009, Miami, Florida, May 2009, p. 778-783.