خلاصه
هدف از این مقاله به چند منظور است طراحی از تک ماشین پایدار کننده های سیستم قدرت (PSSs) با استفاده از اصلاح الگوریتم جهش قورباغه (MSFLA). توانایی روش پیشنهاد شده برای تنظیم بهینه با حضور CPSSs به طور گسترده استفاده شده است. طراحی پارامترهای PSSs به یک مشکل تبدیل شده است برای مشکل بهینه سازی با چند تابع هدف شامل ضریب میرایی مطلوب و نسبت میرایی مطلوب از روش های سیستم قدرت که توسط الگوریتم MSFLA حل شده است. توانایی روش پیشنهاد شده در یک سیستم قدرت تک ماشین تحت شرایط عملیاتی متفاوت و اختلالات تایید شده است. نتایج روش پیشنهاد شده در مقایسه با الگوریتم ژنتیک (GA) مبنی بر تنظیم PSS از طریق برخی از شاخص های عملکرد، عملکرد قوی خود را آشکار میکند.
کلمات کلیدی: طراحی PSS، اصلاح الگوریتم جهش قورباغه (MSFLA) ، بهینه سازی چند هدفه، الگوریتم ژنتیک (GA).
I. مقدمه
یکی از جنبه های مهم در سیستم الکتریکی عملیات پایداری سیستم های قدرت می باشد.
این مسئله را این واقعیت که در سیستم قدرت باید فرکانس و سطح ولتاژ، تحت هر گونه اختلال، مانند افزایش ناگهانی بار، از دست دادن یک ژنراتور یا سوئیچینگ نادرست از یک خط انتقال در طول یک خطا حفظ شود تشکیل می دهند. [1]
در سیستم های قدرت در هنگام و بعد از یک اختلال کوچک یا بزرگ در سیستم نوسانات فرکانس پایین (به ترتیب از 0.1-2.5 هرتز) روی می دهد، به خصوص در میان شرایط بارگذاری زیاد3]. [2، اگر میرایی مناسب وجود نداشته باشد این نوسانات ممکن است ادامه داشته وزیاد شوند و باعث تجزیه سیستم شوند [4]. PSSs موثر ترین ابزار برای میرایی فرکانس پایین نوسانات و افزایش پایداری سیستم های قدرت است [5].
مقدمه
Pf جدید ترین ماشین سنکرون فشار قوی است که بدون نیاز به کلید ژنراتور (Generator C. B) ، ترانسفورماتور افزاینده و تجهیزات جانبی آن، توان الکتریکی را مستقیماٌ به شبکه انتقال، تحویل می دهد. Pf یک ژنراتور AC سه فاز با یک روتور معمولی است. تفاوت قابل مقایسه آن با ژنراتور های معمولی در طرز قرار گرفتن سیم پیچ های استاتور می باشد ایده جدید بکار گرفته شده، استفاده از کابل به عنوان سیم پیچ استاتور می باشد. تولید توان در سطوح مختلف ولتاژهای شبکه انتقال، توسط این ماشین، مدیون پیشرفت در فناوری و ساخت کابلهایی می باشد که جایگزین شینه بندی در استاتور ژنراتورهای متعارف شده است.
Pf بعنوان مولد در ژنراتورهای آبی (هیدروژنراتورها) و همچنین نیروگاههای حرارتی (توربوژنراتورها) می تواند مورد استفاده قرار گیرد. در شکل (1) برش عرضی یک توربو پاورفورمر نشان داده شده است.
دسته: برق
حجم فایل: 554 کیلوبایت
تعداد صفحه: 19
معرفی تکنولوژی میکروتوربین های گازی:
میکروتوربین ها در واقع توربینهای گازی کوچکی هستند که معمولاً ظرفیت آنها بین 30 تا 500 کیلووات می باشد. در یک میکروتوربین هوا توسط یک کمپرسور جریان شعاعی (سانتریفوژ) متراکم شده و سپس در یک مبدل حرارتی رکوپراتور، توسط گازهای گرم خروجی از توربین، پیش گرم می شود.
آنگاه هوای گرم شده در محفظه احتراق با سوخت مخلوط شده و محترق میگردند. گازهای داغ حاصل از احتراق که فشار و دمای بالایی دارند، در یک توربین منبسط شده و از این طریق روی توربین کار انجام می دهند. سپس این کار توسط یک ژنراتور به توان الکتریسیته تبدیل م یشود. کار حاصل از انبساط با چرخاندن توربین، باعث حرکت دادن کمپرسور نیز میشود.
سرانجام گازهای خروجی از توربین انبساط به مبدل حرارتی رکوپراتور رفته و باعث پیش گرم شدن هوای خروجی از کمپرسور میشود.
اکثر طرح های میکروتوربین ها تک محوره می باشد که از یک ژنراتور مغناطیس دائم سرعت بالا، برای تولید ولتاژ و فرکانس استفاده می شود. بیشتر واحدهای میکروتوربینها برای مصارف دائمی طراحی میشوند که می توان متغیر جریان متناوب برای افزایش راندمان، گرما را نیز بازیافت کرد.
فهرست مطالب:
معرفی تکنولوژی میکروتوربین های گازی
مشخصات عمومی میکروتوربین ها
میکروتوربین های دارای رکوپراتور
سیستم عملکرد میکروتوربین
سازندگان میکروتوربین ها
میکروتوربین
توزیع تولید با استفاده از میکروتوربین ها
میکرو توربین (آینده انرژی های پاک)
کاربردهای مختلف میکرو توربین ها
تولید پیوسته توان الکتریکی
تولید حرارت، سرما و الکتریسیته
پیک سایی
تامین نیروی الکتریکی پشتیبان
بازیابی منابع سوختی
کاربرد در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
کاربرد ها در کشاورزی و گل خانه ها
کاربرد در سیستم های حمل نقل شهری
مقایسه میزان الودگی g/bhp-hr
مقایسه میزان آلودگی سیستم های مختلف
دلایل استفاده از میکروتوربین ها
مروری بر تکنولوژی میکروتوربین ها
اساس کار و اجزای اصلی میکروتوربین ها در یک نگاه
انواع میکروتوربین ها
سیکل ترمودینامیکی میکروتوربین ها
پکیج توربو کمپرسور
مبدل حرارتی
تکیه گاه های شفت دوار یا بیرینگ ها
مزایای تولید همزمان برق و حرارت
قیمت: 5,000 تومان
ژنراتور برق یکی از مهم ترین اجزا موجود در نیروگاه های تولید برق است و از آنجا که سیستم تحریک مهم ترین جزء هر ژنراتور را شامل می شود لذا سیستم تحریک نقش بسیار مهمی، در تولید برق دارد. کاربرد مهم سیستم تحریک، این است که می تواند ژنراتور را طوری هدایت کند که ژنراتور در ناحیه امن (محدوده پایداری) باقی بماند. لذا با توجه به اهمیت و جایگاه بسیار مهم سیستم تحریک در نیروگاهها، طبیعی است که حساسیت روی سیستم تحریک بالا می رود و اگر مشکلی در سیستم تحریک ایجاد شود، این مشکل به طور مستقیم روی ژنراتور اثر می گذارد. به عنوان مثال در صورت عملکرد نا مناسب محدود کننده زیر تحریک و یا فوق تحریک ژنراتور آسیب می ببیند و در صورت ایجاد مشکل در ژنراتور ناپایداری در شبکه نیز به وجود خواهد آمد.
در این پروژه ابتدا سیستمهای تحریک پردردسر (نظیر نیروگاه آبی سد شهید عباسپور) را بررسی شده است و بعد با سیستمهای تحریک روسی نیروگاه رامین (که نه خیلی دینامیکی هستند و نه خیلی استاتیکی) آشنا می شویم و در انتها با جدیدترین سیستم تحریک حال حاضر جهان آشنا خواهید شد و در فصل 6 (جمع بندی) این 4 نوع سیستم تحریک را به طور کامل با هم مقایسه کرده و مزایا و معایب آنها را تشریح خواهیم کرد.
سر فصل های این پایان نامه
مقدمه
فصل 1- نظریه سیستم تحریک
1-1- سیستم تحریک چیست؟
1-2- اجزای تشکیل دهنده سیستم تحریک
1-2-1- تولید جریان روتور
1-2-2- منبع تغذیه
1-2-3- سیستم تنظیم کننده خودکار ولتاژ (میکروکنترلر)
1-2-4- مدار دنبال کننده خودکار
1-2-5- کنترل تحریک
1-3- وظایف سیستم تحریک
1-4- جایگاه سیستم تحریک در تولید انرژی الکتریکی
1-5- سیستم تحریک در نیروگاه
1-6- رفتار الکتریکی و مکانیکی ژنراتور سنکرون
1-7- ساختمان ژنراتور سنکرون و انواع آن
1-8- کمیات اصلی یک ژنراتور سنکرون
1-8-1- قدرت مفید
1-8-2- ضریب توان
1-8-3- ولتاژ نامی
1-8-4- سرعت گردش
1-9- حالتهای عملکرد ژنراتور
1-9-1- حالت بی باری
1-9-2- ماشین باردار شده و عملکرد آن در هنگام وصل به شبکه بی نهایت
1-9-3- عملکرد بخش ویژه
1-10- گشتاور سنکرونیزاسیون
1-11- مشخصات گشتاور ژنراتور
1-12- دیاگرام توان ماشین سنکرون
1-13- نیازهای شبکه استاتیکی میکروکنترلر
1-14- تولید و مصرف توان راکتیو
1-15- مقایسه گاورنر و میکروکنترلر
1-16- رفتار استاتیکی میکروکنترلر AVR
فصل 2- انواع سیستم تحریک و معرفی انواع اکسایتر
2-1- سیستم تحریک ژنراتور
2-2- انواع سیستمهای تحریک
2-2-1- سیستم تحریک استاتیک
2-2-2- سیستم تحریک دینامیک
2-2-3- سیستم تحریک استاتیک
2-2-4- سیستم تحریک مشتمل بر تحریک کننده اصلی سه فاز و دیودهای ثابت
2-2-5- سیستم تحریک بدون جاروبک
2-3- انتخاب سیستم تحریک ژنراتور
2-3-1- توان خروجی سیستم تحریک
2-3-2- ولتاژ نامی سیستم تحریک
2-3-3- سقف ولتاژ تحریک
2-3-4- عایق سیم پیچ تحریک
2-4- ساختمان کلی تنظیم تحریک
2-5- انواع اکسایتر
2-5-1- اکسایتر با رئوستای تحت کنترل (سیستم اولیه)
2-5-2- سیستم کنترل میدان تحریک به وسیله اکسایتر با ژنراتور DC کموتاتوردار
2-5-3- سیستمهای کنترل میدان تحریک با استفاده از اکسایتر با یکسوکننده و آلترناتور
2-5-4- سیستم کنترل میدان تحریک با سیستم اکسایتر با یکسوکننده مرکب
2-5-5- سیستم کنترل میدان تحریک با اکسایتر از نوع یکسوکننده مرکب و اکسایتر با یکسوکننده و منبع تغذیه از نوع ولتاژی
2-5-6- سیستم کنترل میدان تحریک با اکسایتر متشکل از یکسوکننده با منبع تغذیه از نوع ولتاژی
فصل 3- معرفی سیستم تحریک سد آبی شهید عباسپور
3-1- معرفی سیستم تحریک نیروگاه آبی سد شهید عباسپور
3-2- مشخصات سیستم تحریک واحدهای نیروگاه آبی سد شهید عباسپور
3-2-1- ژنراتور
3-2-2- تحریک ژنراتور
3-2-3- سیستم تحریک
3-3- اجزای سیستم تحریک
3-3-1- ماشین اصلی
3-3-2- ماشین تحریک اصلی
3-3-3- جبران کننده پسماند
3-3-4- آمپلی داین
3-3-5- سیم پیچهای آمپلی داین
3-3-6- فیلد بریکر
3-3-7- مقاوت های ثابت زمانی
3-3-8- فید بکها
3-3-9- تنظیم کننده ولتاژ
3-3-10- رام
3-3-11- اس اس جی
3-3-12- بلوک فرسینگ
3-3-13- بلوک محدود کننده زیر تحریک
3-4- مدل سازی سیستم تحریک سد شهید عباسپور
3-4-1- تقویت کننده گردان (آمپلی داین)
3-4-2- مدل تحلیلی تحریک کننده اصلی
3-4-3- مدل تحلیلی پایدار ساز سیستم تحریک
3-5- ارائه مدل تحلیلی سیستم تحریک نیروگاه آبی سد شهید عباسپور
3-6- ارزیابی مدل
3-7- نحوه عملکرد سیستم تحریک
فصل 4- معرفی دو سیستم تحریک روسی در نیروگاه رامین
4-1- پانل ЭПА-500 و المانهای دورن آن
4-2- وظایف اصلی تقویت کننده های مغناطیسی
4-3- ماشین تحریک اولیه
4-4- ماشین تحریک اصلی
4-5- توضیح در مورد فورسنیگ
4-6- پارامترهای فورسنیگ و مگا وار واحد
4-7- عملدی فورسنیگ
4-8- توضیح در مورد واحد Б0MB حفاظت زیر تحریک
4-9- نکاتی بیشتر درباره محدودکننده زیر تحریک Б0MB
4-10- معرفی فیدبکهای ثابت (پایدار) و گذرا
4-11- پل های دیودی جهت یکسو کردن
4-12- اتوترانس یا ترانسفورماتور کنترل مگاوار
4-13- نحوه عملکرد سیستم تحریک واحدهای 2- 4 نیروگاه رامین
4-14- توضیحات برروی نقشه تک خطی و شماتیک پانل ЭπA-500
4-15- قسمت دوم: سیستم تحریک واحدهای 6و5 نیروگاه رامین
4-16- حفاظتهای مربوط به سیستم تحریک
4-17- تشریح کارتهای موجود در تنظیم کننده ولتاژ (AVR)
فصل 5- معرفی سیستم تحریک Unitrol 5000 در نیروگاه رامین
5-1- نحوه عملکرد سیستم تحریک Unitrol 5000 در واحد 1 نیروگاه رامین
5-2- فرمان ها و فیدبک ها
5-3- فرمان وصل میدان
5-4- فرمان قطع میدان
5-5- فرمان وصل تحریک
5-6- مرحله آغاز کار ژنراتور با راه اندازی نرم
5-7- “فایر آل فلش” چه چیزی است؟
5-8- فرمان قطع تحریک
5-9- مدهای کنترل: محلی / دور و اتوماتیک / دستی
5-10- فرمان های وصل دستی / اتوماتیک
5-11- کنترل کننده پیگیری
5-12- کنترل دستی جریان و کنترل اتوماتیک ولتاژ
5-13- فرمان کانال 1/کانال2
5-14- تغییر وضعیت به کانال اضطراری
5-15- نواحی ایمن
5-16- فرمان کاهش و افزایش نقطه تنظیم
5-17- فرمان های تنظیم کننده اعمال گر فوق العاده
5-18- فرمان های قطع و وصل پایدارکننده سیستم تحریک
5-19- تجهیزات مربوط به کنترل محلی
5-20- معرفی تابلوهای آرکنت
5-21- معرفی بخش های مختلف تابلو آرکنت
5-22- کنترل های اضافی
5-23- تریستور / مبدل
5-24- چک کردن برخی موارد قبل از قبل از راه اندازی سیستم
5-25- چک کردن در زمان بی باری
5-26- چک کردن منظم در خلال عملکرد
5-27- بررسی های لازم و تعمیرات در هنگام خاموش بودن
5-28- چک کردن تریپ اضطراری در سیستم تحریک در زمان هشدار و یا خطا
فصل 6- جمع بندی بررسی فنی و اقتصادی سیستم های تحریک
6-1- جمع بندی
6-2- مزایا و معایب سیستم تحریک واحد 2 تا 4 نیروگاه رامین
6-3- مزایا و معایب سیستم تحریک استاتیک – آنالوگ واحد 5 و 6 نیروگاه رامین
منابع و مراجع
ضمیمه