Obliczenia elektromechanicznych wartości własnych na podstawie przebiegów mocy chwilowej i prędkości kątowej zespołów wytwórczych przy zakłóceniu skokowym

• Autorzy: Pruski P. , Paszek S.

Warianty tytułu

EN

Calculations of electromechanical eigenvalues based on the waveforms of instantaneous power and angular speed of generating units after a step disturbance

• Konferencja: XVII Międzynarodowa Konferencja Naukowa AKTUALNE PROBLEMY W ELEKTROENERGETYCE APE’15 (17-19.06.2015, Jastrzębia Góra, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń wartości własnych (związanych ze zjawiskami elektromechanicznymi) macierzy stanu modelu systemu elektroenergetycznego (SEE) na podstawie analizy przebiegów zakłóceniowych mocy chwilowej i prędkości kątowej zespołów wytwórczych SEE. Wzięto pod uwagę przebiegi występujące po wprowadzeniu zakłócenia w postaci skokowej zmiany napięcia zadanego regulatora napięcia w jednym z zespołów wytwórczych SEE. W modelu SEE uwzględniono oddziaływanie centralnego regulatora częstotliwości. Wykorzystana w artykule metoda obliczeń wartości własnych polega na aproksymacji analizowanych przebiegów zakłóceniowych za pomocą przebiegów stanowiących superpozycję składowych modalnych związanych z poszukiwanymi wartościami własnymi. Uzyskano zadowalającą dokładność obliczeń wszystkich elektromechanicznych wartości własnych.

EN

The paper presents the results of calculations of the eigenvalues (associated with electromechanical phenomena) of the state matrix of the power system (PS) model based on analysis of the instantaneous power and angular speed disturbance waveforms of the PS generating units. In calculations there were taken into account the waveforms occurring after introducing a disturbance in the form of a step change in the waveform of the voltage regulator reference voltage in one of generating units. In the PS model used there was taken into account influence of a central frequency regulator. The method for eigenvalue calculations used in the paper consists in approximation of the analysed disturbance waveforms with the waveforms being a superposition of modal components associated with the searched eigenvalues and their participation factors. The approximation consists in minimisation of the objective function defined as the mean square error that occurs between the approximated and approximating waveforms. For the minimisation of the so-defined objective function a hybrid optimisation algorithm consisting of serially connected genetic and gradient algorithms was used. This connection allows eliminating the basic weaknesses of those both algorithms. To avoid calculation errors caused by the optimisation algorithm freezing in the objective function local minimum, calculations of eigenvalues for each disturbance waveform were performed repeatedly. The calculation results with the objective function values larger than a certain assumed limit were rejected. The arithmetic means of the not rejected results were assumed to be the final calculation results of the real and imaginary parts of particular eigenvalues.

Słowa kluczowe

PL

system elektroenergetyczny; stabilność kątowa; wartości własne związane

EN

power system; angular stability; eigenvalues associated with electromechanical phenomena; transient states

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 42
• Strony: 43--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pruski P.

• Politechnika Śląska, Instytut Elektrotechniki i Informatyki, tel.: [phone]

autor

Paszek S.

• Politechnika Śląska, Instytut Elektrotechniki i Informatyki, tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Paszek S., Nocoń A.: The method for determining angular stability factors based on power waveforms, AT&P Journal Plus2, Power System Modeling and Control, Bratislava, Slovak Republic 2008, pp. 71-74.
• 2. Cetinkaya H.B., Ozturk S., Alboyaci B.: Eigenvalues Obtained with Two Simulation Packages (SIMPOW and PSAT) and Effects of Machine Parameters on Eigenvalues, Electrotechnical Conference, 2004, MELECON 2004, Proceedings of the 12th IEEE Mediterranean, Vol. 3, pp. 943-946.
• 3. Pruski P., Paszek S.: Analiza dokładności obliczeń elektromechanicznych wartości własnych na podstawie różnych przebiegów zakłóceniowych w systemie elektroenergetycznym, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej „Elektryka”, Gliwice 2013, zeszyt 3, s. 15-22.
• 4. Pruski P., Paszek S.: Obliczenia elektromechanicznych wartości własnych na podstawie symulacyjnych i pomiarowych przebiegów mocy chwilowej zespołów wytwórczych, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej „Elektryka”, Gliwice 2012, zeszyt 2, s. 71-88.
• 5. Saitoh H., Miura K., Ishioka O., Sato H., Toyoda J.: On-line modal analysis based on synchronized measurement technology, Proc. of International Conference on Power System Technology, 2002, pp. 817-822.
• 6. Paszek S., Wybrane metody oceny i poprawy stabilności kątowej systemu elektroenergetycznego, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2012.
• 7. Pruski P., Paszek S.: Determination of electromechanical eigenvalues based on analysis of different disturbance waveforms of a power system, Computer Applications in Electrical Engineering, Vol. 12, Poznań 2014, pp. 130-143.
• 8. Paszek W., Dynamika maszyn elektrycznych prądu przemiennego, Helion, 1998.
• 9. Nocoń A.: Prosta metoda pomiaru kąta obciążenia generatora synchronicznego. XXXV Międzynarodowa Konferencja z Podstaw Elektrotechniki i Teorii Obwodów, IC-SPETO 2013, Gliwice – Ustroń 23-26.05.2013, s. 119-120.
• 10. de Mello F. P., Hannett L. H.: Representation of Saturation in Synchronous Machines, IEEE Transactions on Power Systems 1986, Vol. PWRS-1, November, No. 4, pp. 8-18.
• 11. Power Technologies, a Division of S&W Consultants Inc.: Program PSS/E Application Guide, Siemens Power Technologies Inc., 2002.