Transcript کاهش اثر پدیده تشدید زیرسنکرون توسط .... حسین خورزنی/ آبان ماه 91

‫به نام خدا‬
‫دانشگاه صنعتی اصفهان‬
‫دانشکده برق و کامپیوتر‬
‫حسین خورزنی‬
‫دانشجوی کارشناس ی ارشد مهندس ی برق گرایش سیستمهای‬
‫قدرت‬
‫سمینار کارشناس ی ارشد‬
‫آبان ماه ‪91‬‬
‫دانشکده برق و‬
‫کامپیوتر‬
‫‪ -1‬مقدمه‬
‫کاهش اثر پدیده تشدید زیرسنکرون توسط ‪ ....‬حسین‬
‫خورزنی‪ /‬آبان ماه ‪91‬‬
‫‪ -2‬تعریف پدیده تشدید زیر سنکرون‪ ،‬بررس ی علل و اثرات آن‬
‫‪ -3‬روشهای مقابله با این پدیده‬
‫‪ -4‬بانک مقاومتی ترمزی دینامیکی‬
‫‪ -5‬نتایج‬
‫‪ -6‬نتیجه گیری و پیشنهادات‬
‫‪ -7‬پرسش و پاسخ‬
‫‪2 of 15‬‬
‫دانشکده برق و‬
‫کامپیوتر‬
‫افزایش ظرفیت خطوط‬
‫بهبود پایداری ماندگار و گذرا‬
‫‪ -1-1‬جبران سازی سری خطوط انتقال توسط خازن‬
‫و ‪...‬‬
‫کاهش اثر پدیده تشدید زیرسنکرون توسط ‪ ....‬حسین‬
‫خورزنی‪ /‬آبان ماه ‪91‬‬
‫‪ -2-1‬حوادث نیروگاه موهاوی در سالهای ‪ 1970‬و ‪1971‬‬
‫‪ -3-1‬مطرح شدن بحث تشدید زیرسنکرون‬
‫(‪)Subsynchronous Resonance‬‬
‫علت اصلی پدیده‬
‫تشدید زیرسنکرون‬
‫‪3 of 15‬‬
‫تشدید خازن سری جبران سازی و‬
‫راکتانس شبکه‬
‫دانشکده برق و‬
‫کامپیوتر‬
‫کاهش اثر پدیده تشدید زیرسنکرون توسط ‪ ....‬حسین‬
‫خورزنی‪ /‬آبان ماه ‪91‬‬
‫‪ -1-2‬تعریف ‪ IEEE‬برای پدیده تشدید زیرسنکرون‬
‫‪ -2-2‬وقوع تشدید با فرکانس ی کمتر از فرکانس اصلی در اثر یک اغتشاش‬
‫‪f er‬‬
‫‪1‬‬
‫‪f0‬‬
‫‪ -3-2‬ایجاد جریانهای گذرا حاوی فرکانس‬
‫زیرسنکرون پس ازیک اغتشاش‬
‫‪4 of 15‬‬
‫‪XC‬‬
‫‪1‬‬
‫‪‬‬
‫‪f0‬‬
‫‪XL‬‬
‫‪2 LC‬‬
‫‪f er‬‬
‫‪XC‬‬
‫‪ 0.25 ~ 0.7‬‬
‫‪XL‬‬
‫ایجاد گشتاور با فرکانس زیر‬
‫سنکرون روی محور‬
‫دانشکده برق و‬
‫کامپیوتر‬
‫‪ -1-3‬طرح ریزی سیستم‬
‫کاهش اثر پدیده تشدید زیرسنکرون توسط ‪ ....‬حسین‬
‫خورزنی‪ /‬آبان ماه ‪91‬‬
‫‪ -2-3‬فیلتر مسدود کننده استانیکی‬
‫‪ -3-3‬فیلتر موازی میرا کننده‬
‫‪Transformer‬‬
‫‪Neutral Point‬‬
‫‪Current‬‬
‫‪Limiting‬‬
‫‪Reactor‬‬
‫‪Damping Resistor‬‬
‫‪Bypass‬‬
‫‪Switch‬‬
‫‪Seri Capacitor‬‬
‫‪5 of 15‬‬
‫دانشکده برق و‬
‫کامپیوتر‬
‫‪ -4-3‬کنترل کننده تکمیلی سیستم تحریک (‪)SEDC‬‬
‫کاهش اثر پدیده تشدید زیرسنکرون توسط ‪ ....‬حسین‬
‫خورزنی‪ /‬آبان ماه ‪91‬‬
‫‪ -5-3‬تجهیزات ‪FACTS‬‬
‫تجهیزات سری (‪)TCSC,SSSC‬‬
‫تجهیزات موازی (‪)STATCOM‬‬
‫‪ -6-3‬بانک مقاومت ترمزی دینامیکی‬
‫‪6 of 15‬‬
‫دانشکده برق و‬
‫کامپیوتر‬
‫‪ -1-4‬کاربرد اولیه بانک های مقاومتی در ترمینال ژنراتورها‬
‫کاهش اثر پدیده تشدید زیرسنکرون توسط ‪ ....‬حسین‬
‫خورزنی‪ /‬آبان ماه ‪91‬‬
‫‪ -2-4‬ایده اصلی این روش‬
‫‪ -3-4‬انتخاب ظرفیت بانک مقاومتی‬
‫‪7 of 15‬‬
‫جذب توان اکتیو در زمان خطا‬
‫‪ %5/6‬ظرفیت ژنراتور‬
‫ولتاژ نامی ترمینال ژنراتور‬
‫دانشکده برق و‬
‫کامپیوتر‬
‫‪ -4-4‬نحوه کنترل سوئیچ ها‬
‫کاهش اثر پدیده تشدید زیرسنکرون توسط ‪ ....‬حسین‬
‫خورزنی‪ /‬آبان ماه ‪91‬‬
‫‪ -5-4‬پیاده سازی فرمان کنترلی سوئیچ ها‬
‫‪8 of 15‬‬
‫استفاده از تغییرات سرعت ژنراتور‬
‫دانشکده برق و‬
‫کامپیوتر‬
‫کاهش اثر پدیده تشدید زیرسنکرون توسط ‪ ....‬حسین‬
‫خورزنی‪ /‬آبان ماه ‪91‬‬
‫‪IEEE First Bench Mark‬‬
‫)‪(FBM‬‬
‫‪ -6-4‬معرفی‬
‫‪IEEE Bench Marks‬‬
‫در بحث تشدید زیر سنکرون‬
‫‪IEEE Second Bench Mark‬‬
‫)‪(SBM‬‬
‫‪CORPALS Bench mark‬‬
‫‪9 of 15‬‬
‫‪Case 1‬‬
‫‪Case 2‬‬
‫دانشکده برق و‬
‫کامپیوتر‬
‫‪ -7-4‬سیستم شماره ‪ 1‬از )‪IEEE Second Bench Mark (SBM‬‬
‫کاهش اثر پدیده تشدید زیرسنکرون توسط ‪ ....‬حسین‬
‫خورزنی‪ /‬آبان ماه ‪91‬‬
‫‪10 of 15‬‬
‫دانشکده برق و‬
‫کامپیوتر‬
Continuous
powergui
Torsional Dynamic Reduction by Dynamic Braking Resistance Bank on
IEEE second benchmark on subsynchronous resonance
(case 1A)
<Rotor angle deviation d _theta (rad)>
Created by Hosein Khorzani , M .S. Student Of IUT
<Rotor speed wm (pu)>
Scope
<Rotor speed deviation dw (pu)>
<Electromagnetic torque Te (pu)>
dw1(Gen) dw2(LP)
123 In
Vabc_B500 (pu)
Vabc _B500
<Rotor speed deviation dw (pu)>
dw3(HP) [ pu]
Iabc_B22 (A)
Iabc _B22
1
-CPref
wref dw_5-2
Pref
Tr5-2
wm
gate
In
23
Scope 1
T2 (Gen-LP) T3(LP-HP) [ pu]
In
3
Turbine
V series capacitors (kV)
-K V2kV
Multimeter
I_Fault (A)
3
d_theta Pm
Scope 2
Multimeter 1
Steam Turbine
and Governor
Mass 1= Generator
Mass 2= LP turbine
Mass 3= HP turbine
1.00406
Vf
m
Pm
A
A a
A
a
A a
A
A
A
A
A
B
B b
B
b
B b
B
B
B
B
B
C
C c
C
c
C c
C
C
C
C
Vf _
600 MVA 22kV
3600 rpm
B22
600 MVA -60 Hz
22 kV-500 kV
Cs = 55 %
Z1 -Z0
B500
A
C
500 kV 3333 MVA
A
B
B
C
C
Z1-Z0
In 1
Conn2
Conn1
Conn3
Dynamic Controlled Braking Resistors
A
B
A
B
C
C
0.1 mH
A
B
C
Three -Phase Fault
Fault applied at peak Van
VAn voltage of generator
11 of 15
‫ حسین‬.... ‫کاهش اثر پدیده تشدید زیرسنکرون توسط‬
91 ‫ آبان ماه‬/‫خورزنی‬
MATLAB ‫ شبیه سازی سیستم به همراه بانک مقاومتی دینامیکی در نرم افزار‬-8-4
‫دانشکده برق و‬
‫کامپیوتر‬
‫‪ -1-5‬تغییرات سرعت و گشتاورهای قسمت های مختلف محور بدون بانک مقاومتی دینامیکی‬
‫کاهش اثر پدیده تشدید زیرسنکرون توسط ‪ ....‬حسین‬
‫خورزنی‪ /‬آبان ماه ‪91‬‬
‫‪12 of 15‬‬
‫دانشکده برق و‬
‫کامپیوتر‬
‫‪ -2-5‬تغییرات سرعت و گشتاورهای قسمت های مختلف محور با بانک مقاومتی دینامیکی‬
‫‪ -3-5‬فرمان کنترلی به سوئیچ های بانک مقاومتی‬
‫کاهش اثر پدیده تشدید زیرسنکرون توسط ‪ ....‬حسین‬
‫خورزنی‪ /‬آبان ماه ‪91‬‬
‫‪13 of 15‬‬
‫دانشکده برق و‬
‫کامپیوتر‬
‫‪‬کاهش اثر ‪ SSR‬توسط کنترل مناسب ورود و خروج بانک مقاومتی در ترمینال ژنراتورها‬
‫کاهش اثر پدیده تشدید زیرسنکرون توسط ‪ ....‬حسین‬
‫خورزنی‪ /‬آبان ماه ‪91‬‬
‫ً‬
‫‪‬نیاز به زمان نسبتا طوالنی در استفاده از بانک مقاومتی دینامیکی‬
‫‪‬مناسب بودن این روش برای سیستم های دارای مقاومت ترمزی در ترمینال ژنراتور‬
‫‪‬احتمال رجحان سایر روش های مقابله کننده با ‪ SSR‬مانند ‪ STATCOM‬در سایر‬
‫سیستم ها‬
‫‪‬مقایسه اقتصادی روش ارائه شده با سایر روشهای معروفتر‬
‫‪‬طراحی و پیاده سازی سیستم کنترلی بهتر بانک مقاومتی جهت کاهش زمان عملکرد آن‬
‫‪14 of 15‬‬
‫دانشکده برق و‬
‫کامپیوتر‬
‫کاهش اثر پدیده تشدید زیرسنکرون توسط ‪ ....‬حسین‬
‫خورزنی‪ /‬آبان ماه ‪91‬‬
‫‪15 of 15‬‬
‫با‬
‫تشکر از‬
‫توجه شما‬