Analiza zachowania generatora synchronicznego przyłączonego do systemu elektroenergetycznego podczas zakłóceń niesymetrycznych, a w szczególności kwestia odpowiedniego modelowania generatora, jest w literaturze fachowej bardzo rzadko podejmowana. W artykule przeprowadzono analizę porównawczą modeli generatora synchronicznego wykorzystywanych w programach do symulacji stanów dynamicznych [1], a następnie zbadano możliwości dostosowania ich do szczególnego przypadku badań w stanach niesymetrycznych biegu jałowego generatora.
EN
An analysis of the behavior of a synchronous generator connected to a power station during unbalanced disturbances, in particular the issue of proper modeling, is rarely undertaken in professional literature. This paper describes the comparative analysis of synchronous generator models in selected transient simulation programs. The possibility of correcting the existing models and adjusting them to the special case of idle asymmetric tests was examined.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano opracowane metody i narzędzia wspomagające proces pomiarowego wyznaczania wiarygodnych wartości parametrów modeli matematycznych elementów składowych zespołów wytwórczych, w szczególności generatorów synchronicznych, opracowane przez zespół autorów pracujących nad tym zagadnieniem w Instytucie Elektrotechniki i Informatyki Politechniki Śląskiej. Podstawą wyznaczenia parametrów są specjalne testy pomiarowe, które mogą być przeprowadzone w warunkach normalnej pracy zespołów wytwórczych, w których maszyny elektryczne pracują w stanie nasycania się rdzeni magnetycznych, a regulatory napięcia mogą osiągnąć pułapy ograniczeń. Ponadto, przedstawiono przykładowe wyniki estymacji parametrów modeli matematycznych generatorów synchronicznych uzyskane w czasie testów i badań w elektrowniach pracujących w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym.
EN
In the paper there are presented the methods and tools aiding the process of measurement determination of reliable values of mathematical model parameters of generating unit component elements, in particular synchronous generators. They have been developed by the team of the Institute of Electrical Engineering and Computer Science of the Silesian University of Technology working on this subject. Special measurement tests are the basis of determining the parameters. They can be made in the normal operation of generating units when the magnetic cores of electrical machines are saturated and the voltage regulators can reach the limits. There are also presented the exemplary results of parameter estimation of synchronous generator mathematical models obtained from the tests and investigations performed in the power plants operating in the Polish Power System.
Referat prezentuje metodę estymacji parametrów modelu generatora synchronicznego z wykorzystaniem algorytmu gradientowego. Przedstawiono przykład estymacji parametrów modelu hydrogeneratora w oparciu o przebiegi napięcia generatora podczas dwóch testów: zrzutu mocy czynnej i zrzutu mocy biernej. Prezentowane analizy zostały wykonane w autorskim programie wykorzystującym środowisko modelowania PowerFactory firmy DIgSILENT.
EN
The authors presents a method for the estimation of synchronous generator model parameters using a gradient algorithm. The paper shows an example of model parameter estimation for a turbogenerator and hydrogenerator, based on the generator voltage time responses obtained during active and reactive power rejection test.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono metodę i wyniki estymacji parametrów różnych modeli generatora synchronicznego na podstawie testów zrzutów mocy. Wzięto pod uwagę następujące modele generatora: GENROU typu XT oraz modele (2,2) i (3,3) typu RL. Model (2,2) typu RL, uwzględniający nasycenie rdzeni magnetycznych maszyny, został szczegółowo opisany. Obliczenia przeprowadzono na podstawie przebiegów dynamicznych zarejestrowanych w zespołach wytwórczych Elektrowni Rybnik i Elektrociepłowni Halemba.
EN
The paper presents the method and parameter estimation results of different models of synchronous generators based on power rejection tests. There are analysed the following generator models: GENROU of type XT as well as (2,2) and (3,3) of type RL. The model (2,2) of type RL including saturation of the machine magnetic circuit is described in detail. The calculations were based on the dynamic waveforms measured in a generating unit in Power Plant Rybnik and Heat and Power Plant Halemba.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono estymację parametrów modelu matematycznego generatora synchronicznego zainstalowanego w laboratorium Instytutu Elektrotechniki i Informatyki Politechniki Śląskiej. Podstawą estymacji są zmierzone przebiegi dynamiczne wywołane wprowadzeniem do układu regulacji napięcia generatora dodatkowego sygnału pseudolosowego podczas współpracy generatora z systemem elektroenergetycznym. W celu sprawdzenia wyników estymacji wybrane parametry generatora wyznaczone na podstawie analizy przebiegów zakłóceniowych porównano z parametrami obliczonymi innymi metodami.
EN
Parameter estimation of the mathematical model of a synchronous generator working in the power system is presented in the paper. Dynamic waveforms caused by introducing in the generator voltage regulation system an additional signal in the form of a step change or a pseudorandom signal were the basis for estimation. The influence of the power system stabilizers on the quality of the generator electromagnetic parameter estimation for both disturbances was investigated.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents estimation results of the generator and excitation system model parameters of the generating unit operating in the Rybnik Power Plant. The computations were based on the real dynamic waveforms obtained from possible to perform measurements of the generator steady state disturbed with different test disturbances. The voltage controller was operating (automatic control) during the test. The parameter estimation problem was transformed into an optimisation problem, where the objective function was defined as the square deviations between the test and simulation results. Then it was locally minimised using the large-scale, trust-region, reflective Newton gradient algorithm. The paper also proposes the methodology for filtering recorded measurement signals.
PL
W artykule przedstawiono wyniki estymacji parametrów turbogeneratora i elektromaszynowego układu wzbudzenia pracującego w Elektrowni Rybnik. Obliczenia parametrów przeprowadzono na podstawie zmierzonych i zarejestrowanych przebiegów dynamicznych wybranych wielkości turbozespołu w trakcie możliwych do przeprowadzenia odpowiednio dobranych zakłóceń testowych ustalonego stanu pracy zespołu wytwórczego w Elektrowni Rybnik. Pomiary zostały przeprowadzone przy włączonej automatycznej regulacji napięcia w układzie wzbudzenia. Problem wyznaczenia parametrów modelu turbogeneratora i układu wzbudzenia sprowadzono do minimalizacji funkcji celu określonej przez wektor odchyłek przebiegów aproksymowanych i aproksymujących wyznaczanych na podstawie modelu układu wyrażonego przez poszukiwane parametry. Do minimalizacji funkcji celu wykorzystano gradientowy algorytm Newtona optymalizacji lokalnej z ograniczeniami. W artykule zwrócono również uwagę na aspekt filtracji przebiegów pomiarowych.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the comparative analysis of the synchronous generator neural and circuit models. In the investigations presented special attention is paid to the representation of transients of the synchronous generator working as an autonomous supply source. The problem of estimation of the analysed model parameters was brought to determining the minimum of the objective function. In order to do it, a three-stage, hybrid algorithm consisting of genetic, Nelder-Mead and gradient algorithms was used.
PL
Artykuł przedstawia wyniki analizy porównawczej neuronowego i obwodowego modelu generatora synchronicznego. Analizowane modele przeznaczone są do badań symulacyjnych generatora synchronicznego, pracującego jako autonomiczne źródło zasilania. Problem estymacji parametrów badanych modeli sprowadzono do minimalizacji przyjętej funkcji celu. Do minimalizacji funkcji celu zastosowano trzystopniowy algorytm hybrydowy, bazujący na algorytmie genetycznym, algorytmie Neldera-Meada i algorytmie gradientowym.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono model generatora synchronicznego oraz węzłów równoległych obciążeń, w których zastosowano wektorową reprezentację zmiennych stanu. Przyjęto założenie o symetrycznym obciążeniu generatora, co umożliwia modelowanie obciążeń tylko dla jednej fazy napięcia. Ze względu na ocenę pojedynczej pracy, jak również analizę stanu jałowego, generator został zbudowany jako źródło napięciowe. Opracowane modele wykorzystano do oceny wymagań towarzystw klasyfikacyjnych dotyczących systemów elektroenergetycznych statków.
EN
A model of synchronous generator and parallel load circuits with vector states representation is shown. An assumption concerning symmetrical generator loads is accepted; it enables to model only one phase load. According to evaluation and analysis of single work of generator without load, the model of generator as a voltage source is build. The developed models for evaluation of classification society demands of ship power subsystems are used.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents sensitivity analysis of the stability factors that can be used as criteria for further optimisation of power system stabilizers. The sensitivity of these factors to changes of selected mathematical model parameters of the sources connected to the medium voltage distribution network analysed was investigated. The obtained results were used for determining parameters of the models being more and less significant for the sensitivity analysis. The models taking into account nonlinearity were applied to modelling the system.
PL
W artykule przedstawiono analizę wrażliwości wskaźników stabilności mogących służyć jako kryteria do późniejszej optymalizacji stabilizatorów systemowych. Badano wrażliwość tychże wskaźników na wybrane parametry modeli matematycznych źródeł przyłączonych do analizowanej sieci dystrybucyjnej średniego napięcia. Uzyskane wyniki posłużyły do określenia parametrów modeli mniej i bardziej znaczących w analizie stabilności. Do modelowania systemu zastosowano modele z uwzględnieniem nieliniowości.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The author present a method for the estimation of selected synchronous generator model and AVR parameters using a gradient and a genetic algorithm. The paper shows an example of model parameter estimation for a turbogenerator, based on the generator voltage time responses obtained during an active and reactive power rejection test.
PL
Autor przedstawia metodę estymacji wybranego modelu generatora synchronicznego i parametrów AVR z wykorzystaniem algorytmu gradientowego i genetycznego. W artykule przedstawiono przykład estymacji parametrów modelu turbogeneratora w oparciu o odpowiedzi napięciowe generatora uzyskane podczas testu zrzutu mocy czynnej i biernej.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.