Synthesis of the adaptive excitation control system of high power synchronous generators

• Autorzy: Dambrauskas A. , Karaliunas B. , Shulskis D.

Warianty tytułu

PL

Synteza adaptacyjnych systemów sterowania wzbudzenia do generatorów synchronicznych dużej mocy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

New promising excitation systems of high power synchronous generators, which are operating in the interconnected power system, are considered. Based on general assumptions, a system of differential equations, transfer functions and a block diagram of the excitation system, as the automatic control object, were obtained. Mathematical description of electromechanical transient processes for emergency situations in the power system is very complicated and limited. In these cases, the efficiency of the excitation current regulator can be increased by using combined algorithms of the simplex search, when, in the optimization process, the local efficiency function is approximated by a separable equation. Based on the expressions obtained, the synthesis of generator adaptive excitation control system and optimization blocks has been developed. The proposed scheme of adaptive system synthesis allows us to eliminate search errors. The results of synthesis show that the transitional process of generator voltage is similar to the optimal.

PL

W artykule omówiono nowe obiecujące systemy wzbudzenia generatorów synchronicznych dużej mocy, pracujących we wspólnym systemie mocy. W oparciu o ogólne założenia otrzymano układ równań różniczkowych, funkcji przejścia oraz wykres blokowy układu wzbudzenia jako obiektu sterowania automatycznego. Matematyczne opisy elektromechanicznych procesów przejściowych są bardzo złożone i ograniczone. W takich przypadkach sprawność działania regulatora prądu wzbudzenia można zwiększyć stosując złożone algorytmy poszukiwań simpleksowych, gdy w procesie optymalizacji, lokalna funkcja sprawności jest aproksymowana równaniem separowalnym. W oparciu o uzyskane wyrażenia opracowano syntezę, adaptacyjny układ sterowania wzbudzenia generatora oraz bloki optymalizacji. Proponowany schemat syntezy układu adaptacyjnego pozwala eliminować błędy poszukiwania. Wyniki syntezy wskazują na to, że proces przejściowy napięcia generatora jest zbliżony do optymalnego.

Słowa kluczowe

EN

powerful synchronous generator; excitation system; adaptive control; optimisation; variable structure; simplex search; software package

PL

generator synchroniczny; generator dużej mocy; sterowanie adaptacyjne; optymalizacja

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2006
• Tom: Z. 226
• Strony: 5--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Dambrauskas A.

autor

Karaliunas B.

autor

Shulskis D.

• Vilnius Gediminas Technical University

Bibliografia

• 1. Chown G. A., Hartman R. C.: Design and Experience with a Fuzzy Logic Controller for Automatic Generation Control. IEEE Trans, on Power Systems, Vol. 13, No. 3, 1998, pp. 202-208.
• 2. Loc H. D.: Adaptive fuzzy logic control of nonlinear dynamic systems. Budapest, Preprints EURASIP Hungary, 2001, pp. 1-11.
• 3. Narendra K. S.: Advances in adaptive control. New York IEEE Press. 1991.
• 4. Kolomeiceva M. B., Loc H. D.: Synthesis a an adaptive system of automatic regulation of a synchronous generator excitation using a fuzzy regulator (in Russian). Electrichestvo, No. 6, 2002, pp. 13-15.
• 5. Lee C. C.: Fuzzy Logic in control system: Fuzzy logic controller. Part I, II. IEEE Transaction on systems, man and cybernetics, Vol. 20, No. 2, March/April 1990.
• 6. Hiyama T., Kugimiya M., Satoh H.: Advanced PID type fuzzy logic power system stabilizer. IEEE Transaction on energy conversion, Vol. 9, No. 3, September 1994.
• 7. Dorf R. C.: Modern control systems. London, Addison-Wesley, 1990.
• 8. Dorf R.C.: Bishop R. H.: Modern control systems. California, Addison-Wesley, 1998.
• 9. Ogate K.: Modern Control Engineering. New Jersey, Prentice Hall, International, inc..1997.
• 10. Momoh J. A., Ma X. W., Tomsovic K. O.: Overview and literature survey of fuzzy set theory in power systems. IEEE Transactions on power systems, Vol. 10, No. 3, August 1995.
• 11. Kitauchu Y., Taniguchi H.: Experimental verification of fuzzy excitation control systems for multi-machine power systems. IEEE Transaction on energy conversion, Vol. 12, No. 1, March 1997.
• 12. Lown M., Swidenbank E., Hogg B. W.: Adaptive fuzzy logic control of a turbine generator system. IEEE Transaction on energy conversion, Vol. 12, No. 4, December 1997.
• 13. Dambrauskas A., Karaliunas B., Shulskis D.: Synthesis of adaptive excitation system of synchronous generator (in Lithuanian). Electronics and Electrical Engineering. Kaunas, Technologija , No. 5(47), 2003, pp. 31-37.
• 14. Dambrauskas A.: Methods of simplex search (in Lithuanian). Vilnius, Technika, 1995.
• 15. Dambrauskas A.: Problems of automatic control systems optimization (in Lithuanian). Electronics and Electrical Engineering. Kaunas. Technologija, No. 5(34), 2001, pp. 59-66.
• 16. Dambrauskas A., Schulskis D.: Computer programming equipment of synthesis of the quasioptimal and variable structure control systems (in Lithuanian). Vilnius, Technika, 2002.
• 17. Dambrauskas A.: Optimization of automatic control systems (in Lithuanian). Vilnius Technika, 2003.