دانلود شبیه سازی مقاله تحلیل یک سیستم ژنراتور سنکرون تحت شرایط خطا

تحلیل ژنراتور سنکرون

مولدهای سنکرون به صورت متداول در سیستم های الکتریکی بکار می روند. مولد با توان حقیقی یک محرک اصلی، معمولاً یک توربین تغذیه می شود. از سوی دیگر جریان تحریک بوسیله سیستم تحریک تامین می شود. سیستم کنترل تحریک مولد سنکرون، یکی از مهم ترین بخش های سیستم قدرت است. این سیستم برای کاهش نوسانات ولتاژ، به تعادل رسانی توزیع توان غیرفعال، افزایش عدم تداخل و عملکرد امن سیستم کارایی دارد. علاوه بر این، ارتعاش فرکانس پایین در اینترنت مقیاس گسترده، با گسترش شبکه قدرت براحتی حاصل می شود. این وضعیت تهدید جدی نسبت به عملکرد امن و پایدار سیستم قدرت محسوب می شود. پایدارساز سیستم قدرت (PSS) برای حذف ارتعاشات فرکانس پایین بکار می رود و به صورت گسترده به عنوان یکی از اولین روش های کنترل تحریک کننده اضافی شناخته می شود. مدار کوتاه شدن مولد سنکرون، آسیب جدی را به سیستم قدرت وارد می کند، هرچند این فرایند بشدت کوتاه است (معمولاً بین 0.1 – 0.3 ثانیه)، اما اثر آن برای تحلیل جریان خطای آرمیچر چشم گیر است.تست مدار کوتاه یکی از قدیمی ترین و شناخته شده ترین روش ها برای کسب اطلاعات راجع به عملکرد گذرای ماشین های سنکرون محسوب می شود. در متلب، ماژول های کارکرد مولد سنکرون دارای دو ورودی هستند. یکی از آن ها ورودی توان مکانیکی، و دیگری ورودی ولتاژ تحریک است. کنترل مولد سنکرون بوسیله این دو ورودی صورت می گیرد. تنظیم توان مکانیکی از طریق کارکرد کنترلی گاورنر سرعت حاصل می شود. از سوی دیگر تنظیم ولتاژ تحریک بوسیله تنظیم کننده تحریک صورت می گیرد. این پروژه تنظیمات سرعت را در نظر نمی گیرد، و ورودی توان مکانیکی را در خلال تحقیق راجع به حالت گذرای الکترومغناطیسی سیستم قدرت ثابت فرض می کند، لذا تمرکز روی پروسه تحریک قرار می گیرد.

این پروژه از سیستم کنترل تحریک به عنوان یک سیستم قدرت ساده و مستقل استفاده می کند. می توان متوجه شد که این سیستم پایداری ارتعاش اندک را در ارتعاشات فرکانس پایین، پس از افزودن PSS بدست می آورد. اثر پایدارکننده PSS2A بهتر از PSS ژنتیکی است. علاوه بر این، نتیجه گیری های زیر از طریق شبیه سازی ها و تحلیل های مکرر بر اساس خطای مدار کوتاه سه فاز حاصل می شوند. آن ها نوعی مرجع در خلال طراحی یک مولد سنکرون عملیاتی تلقی می شوند.

• اولین دامنه جریان خطای میدان، اثر کمی نسبت به زاویه فاز دارد. این در حالیست که اولین دامنه جریان خطای آرمیچر به صورت متناوب تغییر می کند.
• جریان آرمیچر پس از 3 ثانیه و هنگامی که جریان خطا در حد 5.43 پریونیت است، و زمان پایداری به تقریباً 1 ثانیه می رسد بازیابی می شود.در این زمان، جریان حداکثری به 4.55 پریونیت افت می کند.
• تغییرات انحراف حداکثری و زمان پایداری سرعت روتور در کنار طول خطا نشان دهنده حذف سریعتر خطا از سیستم، و اثر کمتر روی سیستم می باشند.
• هرچقدر خطا دورتر از مولد باشد، پایداری گذرای سیستم بدتر خواهد بود. در این حالت از زمان رفع خطای محدود برای نشان دادن پایداری گذرای سیستم استفاده می شود.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده و در ادامه نیز تصویری از محیط شبیه سازی قرار داده شده است: