Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 19

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  synchronous generators
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
A microgrid is an appropriate concept for urban areas with high penetration of renewable power generation, which improves the reliability and efficiency of the distribution network at the consumer premises to meet various loads such as domestic, industrial, and agricultural types. Microgrids comprising inverter-based and synchronous generator-based distribution generators can lead to the instability of the system during the islanded mode of operation. This paper presents a study on designing stable microgrids to facilitate higher penetration of solar power generation into a distribution network. A generalized small signal model is derived for a microgrid with static loads, dynamic loads, energy storages, solar photovoltaic (PV) systems, and diesel generators, incorporating the features of dynamic systems. The model is validated by comparing the transient curves given by the model and a transient simulator subjected to step changes. The result shows that full dynamic models of complex systems of microgrids can be built accurately, and the proposed microgrid is stable for all the considered loading situations and solar PV penetration levels according to the small signal stability analysis.
EN
Large synchronous generators are of high importance for the stability of power systems. They generate the frequency of the system and stabilize it in case of severe grid faults like trips of large in-feeders or loads. In distributed energy systems, in-feed via inverters will replace this generation in large parts. Modern inverters are capable of supporting grid frequency during severe faults by different means on the one hand. On the other hand, higher Rates of Change of Frequency (RoCoF) after incidents need to be accustomed by future systems. To be able to analyse the RoCoF withstand capability of synchronous or induction generators, suitable models need to be developed. Especially the control and excitation system model need enhancements compared to models proposed in standards like IEEE Std 421.5. This paper elaborates on the necessary modelling depth and validates the approach with example results.
PL
Kompensacja mocy biernej indukcyjnej i ograniczanie wyższych harmonicznych w napięciu sieci jest konieczne ze względu na koszty i obowiązujące rozporządzenia dotyczące kompatybilności elektromagnetycznej. Kompensację mocy biernej można realizować dwoma metodami : maszynami synchronicznymi, bądź baterią kondensatorów. Wyższe harmoniczne prądu ogranicza się stosując filtry rezonansowe kolejnych harmonicznych (v = 6n } 1, gdzie n = 1, 2, 3 itd.). Filtry wyższych harmonicznych kompensują także moc bierną indukcyjną pierwszej harmonicznej (ν = 1). Kompensacja mocy biernej, zarówno maszynami synchronicznymi, jak i baterią kondensatorów, wpływa na zawartość wyższych harmonicznych prądu generowanego do sieci elektroenergetycznej. W artykule porównano właściwości maszyn synchronicznych i baterii kondensatorów do kompensacji mocy biernej i filtracji wyższych harmonicznych.
EN
Compensation of inductive reactive power and limiting higher harmonics in power grid voltage is necessary from the viewpoint of costs and existing regulations on electromagnetic compatibility (EMC). Compensation may be carried out by two methods: with synchronous machines or capacitor banks. Higher harmonice in the current are limited using resonance filters of consecutive harmonics (v = 6n } 1, where n = 1, 2, 3 etc.). Higher harmonics filters compensate also inductive reactive power of the fundamental harmonic (ν = 1). Compensation of reactive power, whether done by synchronous machines or capacitor banks, affects higher harmonic content in current fed back into the power grid. The properties of synchronous machines and capacitors used for reactive power compensation and higher harmonics filtration are compared in the paper.
PL
W artykule omówiono wpływ zastosowanej konstrukcji wirnika na uzyskiwane charakterystyki obciążenia prądnic synchronicznych z magnesami trwałymi pracujących samotnie przy stałej prędkości obrotowej na liniowe odbiorniki typu R lub RL. Na początku przedstawiono w skrócie rozwiązania konstrukcyjne wirników stosowane najczęściej w prądnicach z magnesami trwałymi. Następnie opisano metodę obliczeniową wykorzystaną do obliczenia zaprezentowanych charakterystyk obciążenia. Obliczone charakterystyki obciążenia prądnic o różnych wielkościach mechanicznych i różnych konstrukcjach wirników zostały porównane i omówione dzięki ich odpowiedniemu znormalizowaniu.
EN
This paper deals with the effect of the applied rotor constructions on the load characteristics of permanent magnet synchronous generators (PMSGs) operating stand-alone at constant rotor speed and supplying power to linear R or RL type loads. At the beginning, it is presented the variety of rotor constructions which are used generally in PMSGs. These constructions include: Surface Mounted PMSG, Inset PMSG and Interior PMSG. Then the computational algorithm used for calculation of load characteristics of stand-alone PMSGs is presented. The load characteristics of output voltage at generator terminals vs. output power calculated for generators with different rotor constructions are presented and compared after their normalization. The effect of used rotor construction on these load characteristics was also discussed.
5
Content available remote Badanie wolnoobrotowej prądnicy przeznaczonej do małych elektrowni wiatrowych
PL
Przedstawiono wyniki pomiarów parametrów bezrdzeniowej prądnicy tarczowej z okrągłymi cewkami, zakupionej w serwisie aukcyjnym ALLEGRO. Prądnice takie przeznaczone są do małych elektrowni wiatrowych. Podane przez producenta wartości parametrów są znacznie zawyżone. Możliwa do uzyskania moc prądnicy okazała się kilkukrotnie niższa od deklarowanej. Główną przyczyną słabych parametrów jest za mała grubość tarcz wirnika.
EN
Measurements of parameters of coreless disc generator with circular coils, bought in auction service ALLEGRO were presented. Generators such are assigned for small wind power stations. Given by producer value of parameters are considerable inflated. Power of generator possible to obtainment is lowest than declared many times. Small thickness of shield of rotor is main reason of weak parameters.
6
Content available remote Nowatorska mikro elektrownia rzeczna
PL
Wykorzystanie energii płynącej wody bez budowania spiętrzeń budziło zainteresowanie już od dawna. W ostatnim latach zaprojektowano i opatentowano urządzenie przetwarzające energię płynącej wody na energię mechaniczną lub elektryczną, które zostało nazwane turbiną ślimakową. Podstawową zaletą urządzeń wykorzystujących przepływ wody są stosunkowo niewielkie nakłady finansowe oraz minimalna ingerencja w środowisko. Do współpracy z tymi turbinami zaprojektowano i wykonano prototypy prądnic synchronicznych o niskiej znamionowej prędkości obrotowej.
EN
The using of the energy of flowing water without dams building was already interesting for a long time. Lately the device which converts the energy of flowing water into mechanical or electrical energy was designed and patented. The device was named spiral turbine. The basic advantage of devices using the flow of water is the comparatively small financial outlay as well as the minimum interference in environment. It was designed and made the prototypes of synchronous generators with low rated speed designate for work with these type of turbines.
EN
In the paper there are presented the results of electromagnetic parameter estimation in the d axis of a large power, synchronous generator when using different optimisation algorithms. The turbogenerator standard model expressed by reactances and time constants as well as including the phenomenon of core saturation was used m computations which were based on simulated and real dynamic waveforms of the chosen turbogenerator quantities obtained from measurements of the no-load generator steady state disturbed with a step change in the AVR reference value. The problem of determining the parameters of the machine under consideration was formulated in the form of the objective function for minimisation of which there was used a hybrid algorithm consisting of genetic and gradient algorithms. The computations were carried out with use of the Matlab-Simulink package.
PL
W artykule przedstawiono wyniki estymacji parametrów elektromagnetycznych w osi d generatora synchronicznego dużej mocy przy wykorzystaniu wybranych algorytmów optymalizacyjnych. W obliczeniach wykorzystano model standardowy turbogeneratora wyrażony przez reaktancje i stale czasowe oraz uwzględniający w sposób przybliżony zjawisko nasycania rdzeni. Proces estymacji przeprowadzono na podstawie symulowanych i zmierzonych w Elektrowni Rybnik przebiegów dynamicznych wybranych wielkości turbogeneratora przy skokowej zmianie napięcia zadanego regulatora napięcia generatora pracującego na biegu jałowym. Zagadnienie wyznaczania parametrów rozpatrywanej maszyny sformułowano w postaci funkcji celu, do minimalizacji której wykorzystano algorytm hybrydowy, będący połączeniem algorytmów: genetycznego i gradientowego. Obliczenia przeprowadzono z wykorzystaniem pakietu Matlab - Simulink.
PL
Opisano konstrukcjtę modelu wolnobieżnej prądnicy tarczowej z wydatnymi rdzeniami i osiowym kierunkiem strumienia magnetycznego.
EN
The paper describes structure of model of slow-speed disc generator with salient poles and axial flux.
PL
Przedstawiono wyniki badań wolnobieżnej prądnicy tarczowej bezrdzeniowej o polu osiowym z cewkami o kształcie kulistym.
EN
The paper presents results of tests of slow-speed wobble-plate coreless generator with circular coils and coaxial field.
EN
A Standstill Frequency Response Test (SSFR) at a synchronous machine is an alternative method for determining its dynamic performance. Therefor three measurements at a stopped machine have to be done. Four voltage, current and frequency depending values represent the frequency response function of the machine. This function is reproduced over the equivalent circuits by Park. A calculation program creates sets of parameters, the quality of which is tested. The preliminary best sets are determined and new set generations are build up by them over an evolutionary algorithm. This paper shows an exemplary application of the SSFR method and its advantages but also some problematic aspects
PL
W artykule przedstawiono rozwiązanie konstrukcyjne, podstawowe parametry elektromagnetyczne oraz najczęstsze zastosowania prądnic synchronicznych ze wzbudzeniem od magnesów trwałych. Przy konstruowaniu prądnic założono wykorzystanie magnesów trwałych i znacznej liczby części stosowanych w produkcji krajowych silników indukcyjnych wysokiej jakości. Dzięki temu prądnice synchroniczne są stosunkowo tanie, co jest zachętą do budowy przydomowych małych i tanich elektrowni wiatrowych i wodnych. W artykule zaprezentowano przykłady zastosowań prądnic synchronicznych do elektrowni wiatrowych i wodnych.
EN
The paper deals with basic electromagnetic parameters, construction and typical applications of permanent magnet synchronous alternators. The construction of described permanent magnet alternators use many parts of common 3-phase induction motors manufactured in Poland in high quantity. Thanks to that, these alternators are relatively cheap what enables to build the small, near to house, wind-power or water-power plants with really low costs. The examples of such small power plants are also presented.
PL
Na przykładzie badań hydrogeneratora 209 MVA, 15,75 kV omówiono zastosowanie procedur diagnostycznych wykorzystywanych do badań maszyn elektrycznych o napięciu znamionowym 6 kV, a także do badań diagnostycznych izolacji uzwojeń generatorów synchronicznych.
EN
Basing on the 209 MVA, 15.75 kV hydrogenerator, as an example. there is discussed application of diagnostic procedures used for examining 6 kV electric machines and also for diagnostic examinations of the windings of synchronous generators.
14
Content available remote Low-speed two-stage synchronous generator for wind power plants
EN
A two-stage synchronous generator (TSSG) described in the paper is proposed as a directly driven converter for a wind power plant. The first stage of TSSG is a synchronous generator excited by surface-mounted high-energy permanent magnets. The second stage is built similarly as a rotor-wound induction machine. Both stages are coupled mechanically and electrically. Due to a double frequency transformation taking place in TSSG, the machine pole-pairs number could be reduced two or even more times, and as a result, the machine overall diameter would be reduced as well. Another advantage of such an arrangement, compared to a conventional synchronous generator of the same rating, is much smaller volume of the permanent magnet material used which decreases the machine capital cost. A simplified equivalent circuit has been used for the generator performance analysis. An expression for a maximum power generated by TSSG as a function of the main reactances and of the pole numbers of both machine stages as well as of the permanent magnets length was developed. The proportion in which both machine stages contribute to mechanical-to-electrical energy conversion was established. The results of evaluation of the maximum power are presented in graphic form.
PL
Dwustopniowy generator synchroniczny, opisany w artykule, jest proponowany do zastosowania w elektrowniach wiatrowych pracujących bezpośrednio na sieć sztywną i nie wymagających przekładni mechanicznych. Pierwszy stopień generatora stanowi generator synchroniczny wzbudzany magnesami trwałymi. Drugi stopień jest zbudowany podobnie jak maszyna indukcyjna z uzwojonym wirnikiem. Wirniki obydwu stopni maszyny są ze sobą połączone zarówno mechanicznie jak i elektrycznie w taki sposób, że maszyna indukcyjna pracuje przy poślizgu s większe albo równe 2. Dzięki podwójnej przemianie częstotliwości jaka zachodzi w maszynie, jej liczba biegunów może być zredukowana dwa lub więcej razy, co pozwala na proporcjonalne zmniejszenie średnicy zewnętrznej generatora. Analizę pracy maszyny przeprowadzono na podstawie opracowanego, uproszczonego schematu zastępczego. W pracy przedstawiono uzyskane zależności na moc maksymalną generatora w funkcji głównych reaktancji i liczb par biegunów obydwu stopni oraz w funkcji długośći magnesów trwałych. Ustalono proporcje, w których poszczególne stopnie generatora uczestniczą w przemianie energii mechanicznej na elektryczną. Wyniki analizy zostały zaprezentowane w postaci wykresów.
PL
W artykule przedstawiono skrót pracy opublikowanej przez O.W. Grigorasza i E.G. Wajnera w czasopiśmie rosyjskim "Promyszlennaja Energetika" nr 10/2000.
16
Content available remote Hierarchiczne sterowanie napięcia wzbudzenia generatora synchronicznego
PL
W artykule przedstawiono optymalną strategię sterowania napięcia wzbudzenia generatora synchronicznego wyprowadzoną dla nieliniowego modelu systemu generator-sieć sztywna w oparciu o bezpośrednią metodę Lapunowa. Układ sterowania wynikający z tej strategii ma strukturę hierarchiczną, odmienną od układu sterowania dotychczas stosowanego, wyposażonego w ARN+PSS. W proponowanym układzie regulacji bezinercyjny regulator pierwotny tłumi kołysania mocy i sprowadza system do stanu równowagi tak szybko jak to jest tylko możliwe. Regulator wtórny spełnia funkcje regulatora napięcia. Badania symulacyjne dla modelu wielmaszynowego systemu testowego wykazały, że proponowany regulator zapewnia bardzo efektywne tłumienie kołysań mocy w szerokim zakresie częstotliwości zarówno kołysań lokalnych jak również międzysystemowych. Wyniki symulacji potwierdziły także, że tłumienie uzyskiwane przez działanie regulatorów wielu generatorów jest addytywne tzn. każdy generator wyposażony w proponowany układ regulacji przyczynia się pozytywnie do tłumienia kołysań w systemie.
EN
This paper provides an optimal excitation system control strategy for a synchronous generator using the direct Lyapunov method and a non-linear system with the generator represented by the fourth-order model. The derived strategy does not require phase compensation or wash-out circuits, which are characteristic for a standard power system stabiliser. Due to using the non-linear system model, the strategy is optimal within the wide range of rotor angle and swing frequency changes. The excitation control system implementing the derived control strategy is hierarchical and has a different structure than the traditional excitation control system. In the proposed structure, the task of the primary controller is to quickly damp out any power swings by implementing the derived control strategy. The synchronous electromotive force of the generator is the quantity controlled by the primary controller. The secondary controller maintains constant generator voltage and adjusts the reference value of the synchronous electromotive force to the actual operating conditions. The operation of the proposed excitation control system has been tested using the multi-machine power system and the simulation results have shown an excellent performance of the system.
PL
W artykule przedstawiono wyniki analizy i badań symulacyjnych wpływu uszkodzenia układu prostowniczego na pracę synchronicznej wzbudnicy bezszczotkowej. Przedstawiono metodę doboru klatki tłumiącej wzbudnicy i określono, w jakim stopniu uszkodzenie układu prostowniczego wzbudnicy wpływa na konieczność przewymiarowania jej obwodu elektromagnetycznego.
EN
Analysis and simulation results of bridge rectifier damages on operation of a brushless exciter have been presented in the paper. A method of choice of the exciter damper winding has been discussed as well. There has been stated how the exciter bridge rectifier damage influences the necessity of redimensioning the exciter electromagnetic circuit.
EN
This paper deals with a model of synchronous generators accounting for the main magnetic circuit saturation due the first- and the third MMF harmonics of a machine winding. The new defintions of the equivalent magnetizing currents of the first and the third harmonics are introduced. These currents are used as substitutional variables for description the co-energy function. Its general form is anlysis and is used to create the generatora equations. Their final form is very closed to the "classical" one in d, q axis and oniy the equation for the zero sequence have to be add. However, the main inductances arę non-linear functions of the magnetizing currents.
PL
W pracy przedstawiono model matematyczny generatora synchronicznego, który umożliwia badanie efektów wywoływanych nasyceniem się głównego obwodu magnetycznego. W modelu tym uwzględniono podstawową i trzecią harmoniczną, przestrzennego rozkładu przepływu magnetycznego każdego z uzwojeń. Model bazuje na zdefiniowanych w pracy zastępczych prądach magnesujących dla tych dwóch harmonicznych. Stanowią one zmienne zastępcze jednoznacznie opisujące funkcję ko-energii magnetycznej generatora, której własności są łatwe do przewidzenia. Formalizm Lagrange'a umożliwił utworzenia równań, których postać jest bardzo podobna do klasycznych równań generatora we współrzędnych 0,d,q, w których indukcyjności główne zależą od zastępczych prądów magnesujących. Uwzględnienie trzeciej harmonicznej przepływów powoduje jednak, wzajemne powiązanie równań dla składowej zerowej z równaniami dla zastępczych uzwojeń d,q.
EN
An optimal control strategy for a synchronous generator as part of a multi-machine power system has been derived mathematically in this paper. In the derivation the non-linear model of the power system is used with the generator represented by the third-order (simplified Park's) model. Using Lyapunov's direct method it is shown that the damping produced by the proposed control strategy is additive in the multi-machine system, what means that each of the synchronous generators contributes positively to the overall damping of the power swings. The excitation control system based on the proposed control strategy is hierarchical and has a different structure to the traditional voltage regulator with power system stabiliser. In the proposed structure, a primary controller damps quickly any power swings by controlling the synchronous electromotive force of the generator. A secondary controller maintains constant generator voltage and adjusts the reference value of the primary controller to the actual operating conditions. Operation of the proposed excitation control system has been tested by simulation and results have shown its excellent performance.
PL
Klasyczny układ regulacji generatora synchronicznego jest układem regulacji napięcia generatora działającym z pętlą ujemnego sprzężenia zwrotnego. Układ taki dobrze reguluje napięcie generatora przy powolnych zmianach obciążenia lecz w pewnych stanach obciążenia systemu elektroenergetycznego może przyczyniać się do pogorszenia jego stabilności i powstawania słabo tłumionych kołysań mocy. Dla uniknięcia niekorzystnego wpływu regulatora napięcia na tłumienie kołysań mocy do układu regulacji wprowadza się dodatkową pętlę sprzężenia zwrotnego nazywaną stabilizatorem systemowym. Z praktyki i licznych prac teoretycznych wiadomo, że rozwiązanie takie ma jednak kilka istotnych wad. W niniejszym referacie proponuje się zupełnie nowy układ regulacji generatora synchronicznego o strukturze odmiennej niż tradycyjna. Zasada działania proponowanego układu regulacji jest udowodniona w sposób ścisły na drodze matematycznej na podstawie teorii sterowania optymalnego i analizy stabilności nieliniowego modelu wielomaszynowego systemu elektroenergetycznego. Proponowany układ jest układem hierarchicznym dwupoziomowym. Zadanie tłumienia kołysań mocy i poprawy stabilności powierzone jest bardzo szybkiemu regulatorowi pierwotnemu, zaś zadanie regulacji napięcia generatora powierzone jest dużo wolniejszemu regulatorowi wtórnemu. Zalety proponowanego układu potwierdzone są badaniami symulacyjnymi omówionymi w referacie.
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.