مقاله انگلیسی تخمین پارامتر ماشین های سنکرون با توجه به تغییر ولتاژ میدان (2020 الزویر)

این کار به بررسی تأثیر تغییر ولتاژ میدان در طی آزمایش ناگهانی اتصال کوتاه و تأثیر مستقیم آن در شناسایی پارامترهای ماشینهای همزمان. استانداردهای آزمون ثابت می کنند که ولتاژ میدان باید در طول تست اتصال کوتاه ثابت نگه داشته شود. اما به دلیل وجود امپدانس در ولتاژ ، کنترل سیستم تحریک به همراه بسیاری از عوامل دیگر ، ممکن است ولتاژ میدان در طول این آزمایش متفاوت باشد. این کار روشی را برای بازیابی پارامترهای دستگاه حتی هنگامی که تغییرات ولتاژ میدان دامنه بالا در طی آزمایش ناگهانی اتصال کوتاه ارائه می شود ، پیشنهاد می کند. علاوه بر این ، یک الگوریتم قادر به تعریف حداکثر تغییرات ولتاژ میدان به همراه مدت زمان خبرنگار آن به منظور احترام به یک خطای تخمین پارامتر خاص است. سرانجام ، مدل های توسعه یافته در این مقاله با استفاده از داده های یک ماشین همزمان 140MVA بررسی می شوند.

1. مقدمه

در حال حاضر ، تقریبا تمام انرژی الکتریکی تولید شده در جهان از ژنراتورهای همزمان تولید می شود. از نظر ریاضی ، این دستگاه معمولاً با استفاده از تبدیل پارک [1] مدل سازی می شود که امکان نمایش آن به عنوان دو مدار معادل را فراهم می کند و چندین برابر معادلات دیفرانسیل حاکم بر رفتار این دستگاه را ساده می کند. آگاهی از پارامترهای مدار معادل محور مستقیم و چهار محور محور نقش مهمی در مطالعات پایداری گذرا ، پایداری سیگنال کوچک ، محافظت در برابر خطاها و رزونانس زیر همگام بازی می کند. روش های مختلفی برای تعیین پارامترهای ماشین های همزمان وجود دارد. چنین روشهایی عبارتند از: پاسخ فرکانس ایستاده ، رد بار ، آزمایش بازیابی ولتاژ و آزمایش ناگهانی اتصال کوتاه [5-9]. اتصال کوتاه سه فاز ناگهانی یک آزمایش پذیرفته شده است که اغلب در شناسایی پارامترهای ماشین های همزمان استفاده می شود. این روش بیش از 80 سال است که مورد استفاده قرار می گیرد و شامل استفاده از یک اتصال کوتاه سه فاز جامد در پایانه های دستگاه با دستگاه بر روی مدار باز است. ولتاژ تحریک میدان باید در طی پوسیدگی جریان های گسل سه فاز تا مقادیر حالت پایدار نگه داشته شود. با آزمایش اتصال کوتاه ، می توان پارامترهای محور d را با تجزیه و تحلیل جریان های آرماتور تعیین کرد [5].

توجه؛ (این ترجمه توسط نرم افزار انجام شده و ویرایش نشده است و احتمال وجود اشتباه در آن وجود دارد. در صورت ثبت سفارش، ترجمه توسط مترجمین مجرب انجام خواهد شد. برای مشاهده نمونه ترجمه های تخصصی و اخیر مترجمین جهت اطمینان از کیفیت ترجمه، اینجا کلیک نمایید.)

Abstract

This work examines the influence of field voltage variation during a sudden short-circuit test and its direct impact on the parameter identification of synchronous machines. The test standards establish that field voltage must be kept constant during the short-circuit test. However, due to the presence of impedances in the voltage supply, control of the excitation system along with many other factors, field voltage may vary during this test. This work proposes a method to recover the machine parameters even when high amplitude field voltage variations are presented during the sudden short-circuit test. In addition, an algorithm capable of defining maximum field voltage variations along with its correspondent duration in order to respect a certain parameter estimation error is proposed. Finally, the models developed in this paper are investigated using data from a 140 MVA synchronous machine.

1.Introduction

Presently, almost all electrical power generated in the world comes from synchronous generators. Mathematically, this machine is usually modeled using the Park transform [1], which allows its representation as two equivalent circuits and simplify several times the differential equations that govern the behavior of this machine. Knowledge of the direct-axis and quadrature-axis equivalent circuit parameters play an important role in studies of transient stability, small signal stability, faults protection, and sub-synchronous resonance [2–4]. There are several methods to determine the parameters of synchronous machines. Such methods include: standstill frequency response, load rejection, voltage recovery test, and sudden short-circuit test [5–9]. The sudden three-phase short-circuit is an accepted test frequently used in the parameter identification of synchronous machines. This method has been used for more than 80 years and consists in applying a solid three-phase short-circuit on the machine terminals with the machine on open circuit. The field excitation voltage must be kept constant during the decay of the three-phase fault currents to steady-state values. With the short-circuit test, it is possible to determine d-axis parameters by analyzing the armature currents [5].