ميزان‌سازي تنظيم كننده‌هاي ولتاژ ژنراتورهاي سنكرون با به كارگيري مدل ژنراتور درون خطي on-line generator
چكيده
تنظيم،
رگولاتورهاي ولتاژ اتوماتيك براي كنترل ولتاژ ژنراتورهاي يك سيستم قدرت در
بسياري وضعيت ها براي حالت مدار باز يك ژنراتور سنكرون انجام شده است.
معادلات اساسي ماشين هاي الكتريكي و همچنين اندازه گيري هاي دقيق نشان داده
است كه AVR ها در حالتي كه به شبكه متصل هستند و تحت بار نامي كار مي كنند
بكلي رفتار متفاوتي نسبت به حالتي كه مدار باز هستند از خود نشان مي دهند.
اين مقاله روشي را براي تنظيم يك AVR تحت بار نامي ارائه كرده و سپس
مقايسة حالت گذرا را در ولتاژ ترمينال در حالت متصل به شبكه و open-circuit
مي پردازد.
موضوع مورد مطالعه نصب يك ژنراتور در calgorcg ، Canada
بود و در آن مشاهده كرديم كه هنگامي كه يك AVR را در حالتي كه به شبكه متصل
است تنظيم مي كنيم بهبودي بيشتري در ميرايي حالت گذرا حاصل مي شود.
همچنين در اين حالت در انتقال توان نيزف ميرايي بيشتري در در حالت گذرا
حاصل مي شود.
1. مقدمه
در بسياري از مواقع، رگولاتورهاي ولتاژ
در نيروگاه ها براي ايجاد ميرايي قابل توجه براي شرايط گذرا در حالت مدار
باز نصب مي شوند، در بسياري از مواقع، در اين رويه ميزان سازي لازم است كه
ابتدا هم خود AVR و هم ژنراتور سنكرون را بر روي يك كامپيوتر آنالوگ و يا
ديجيتال مدل كنيم (همانند شكل 1) تنظيمات مربوط به AVRها معمولاً در
نيروگاه و در حين تصدي فازهاي ژنراتور و كنترل كننده ها، انجام مي گيرد.
شكل 1) بلاك دياگرام مربوط به مدل مدار باز يك ژنراتور به منظور تنظيم AVR ها
با
كمي تلاش مي توان اي ن روش تنظيم سازي در شرايط مدار باز را به گونه اي به
كار بريم كه بتوانيم با كمك آن AVR ها را تحت بار نيز تنظيم كنيم. اگر AVR
هاي مدار باز تأثير منفي بر روي عملكرد سيستم هنگام فعاليت در حالت مدار
بسته نداشته باشد نيازي به اعمال تغيير بر روي تنظيمات AVR نداريم اما اگر
نوسانات سيستم همچنان تداوم داشته باشد، هنگامي كه بار ژنراتور در حال كاهش
است و يا هنگامي كه يك خط اتصال و يا يكي از بارها غالب هستند. آنگاه اين
به منزلة تنظيم نبودن AVR مي باشد در چنين شرايطي معمولاً بواسطه چندين
فيدبك حول ژنراتور سعي در پايدارسازي سيستم مي‌كنند. اين فيدبك ها كه مشتمل
بر پايدارسازي هاي قدرتي هستند در سالهاي اخير عنوان بسياري از مقالات در
اين زمينه بوده كه از بين آنها نتايج بسياري قدرتي هستند در سالهاي اخير
عنوان بسياري از مقالات در اين زمينه بوده كه از بين آنها نتايج بسيار
مثبتي نيز اخذ شده كه بكارگيري آن نتايج در هنگام نوسانات سيستم و يا
مواقعي كه مسأله تداخل مشكلاتي را در سيستم قدرت ايجاد نموده بسيار سودمند
بوده است.
اولين سوالي كه معمولاً به ذهن خواننده مي رسد اين است كه
آيا در شرايطي كه با مدل هاي سنتي تنظيم AVR ها سروكار داريم، تنظيم يك AVR
تحت بار مي توان سبب بهبود ميرايي گردد و يا مي تواند پايداري ژنراتور را
در حالت بي باري متضمّن شود؟ اين نوشتار سعي بر آن دارد كه به اين سوال در
نمونه عملي از كاربرد يك AVR ايستا (STATIC) بر روي يك خط 400 MW در
نيروگاه Canada , Calgary پاسخ دهد. در ابتدا روشي براي تعيين مدل ژنراتور
خط از دو سر AVR ارائه مي كنيم، از اين مدل براي تحقيق در مورد وضعيت ها و
حالات مختلف AVRها استفاده مي كنيم. و از شيوه ROOT LOCUS براي تعيين
تأثيرات بر روي حالت گذراي سيستم هنگام تنظيم مجدد AVRها استفاده مي كنيم و
سرانجام بين حالت گذراي ايجاد شده در اين روش و حالت گذراي ايجاد شده در
روشي كه AVRها در تحت شرايط مدار باز تنظيم مي شوند مقايسه اي صورت مي
دهيم. كنترل كننده هاي پيش سو را به كار برده و سرانجام حالت گذراي ايجاد
در AVRهاي بهينه شده را با حالت گذراي ايجاد شده در AVRهاي مدار باز را با
هم مقايسه مي كنيم و البته حالات گذرا در هر دو نوع AVR را در حوزة زمان
نيز با هم مقايسه خواهيم نمود.