Naslov
Identifikacija parametara sinkronog hidrogeneratora na temelju mjerenja u pogonu
(Synchronous hydro-generator parameter identification based on on-line measurements)

Autori
Despalatović, Marin

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje (FESB)

Mjesto
Split

Datum
24.04

Godina
2009

Stranica
189

Mentor
Terzić, Božo

Ključne riječi
identifikacija parametara; estimacija parametara; sinkroni generator; hidrogenerator; mjerenje u pogonu; modeliranje zasićenja; kut opterećenja; poprečno magnetiziranje; zasićene reaktancije
(parameter identification; parameter estimation; synchronous generator; hydro-generator; on-line measurements; saturation modelling; power angle; cross-magnetizing effect; saturated reactances)

Sažetak
U ovoj disertaciji definirana je metodologija za identifikaciju parametara sinkronog hidrogeneratora tijekom pogona koja se temelji na mjerenjima dostupnim u okviru sustava monitoringa hidroagregata u HE Peruća. U postupku identifikacije koriste se podaci iz snimljenih odziva varijabli generatora u režimu malih pomaka, u kvazistacionarnom i tranzijentnom stanju, uz primjenu odgovarajućih estimacijskih modela i postupaka. Identifikacijski je postupak podijeljen u tri koraka, a teorijska provjera svakog koraka, temeljena na odgovarajućim simulacijskim odzivima, dala je vrlo dobre rezultate za sve parametre standardnog matematičkog modela sinkronog hidrogeneratora. Za identifikaciju parametara sinkronog stroja na temelju mjerenja u pogonu vrlo je važno točno mjeriti kut opterećenja, čemu je posvećeno jedno poglavlje ovog rada. Prikazana je jedna nova metoda za određivanje kuta opterećenja koja se temelji na mjerenju signala armaturnog napona i signala iz senzora zračnog raspora stroja. Razvijen je algoritam za određivanje kuta opterećenja u realnom vremenu ("on-line"), a njegova "off-line" varijanta namijenjena je za provođenje identifikacijskog postupka. Budući da identifikacija parametara ne zahtjeva obradu u realnom vremenu, bilo je moguće primijeniti naknadno digitalno filtriranje signala čime je povećana točnost algoritma. Nakon teorijskog testiranja, valjanost predloženog algoritma provjerena je usporedbom s postupkom za određivanje kuta opterećenja koji se temelji na mjerenju položaja rotora pomoću induktivnog senzora. U prvom koraku identifikacijskog postupka određuju se parametri armaturnog namota. Najprije se određuje rasipna reaktancija armaturnog namota, za što još ne postoji standardan postupak. U radu je korištena metoda koja se temelji na mjerenju indukcije u zračnom rasporu u pokusima praznog hoda i kratkog spoja. Definiran je jedan novi postupak za određivanje sinkronih reaktancija generatora koji zahtjeva samo mjerenja u stacionarnom pogonu, što je bilo moguće zahvaljujući posebnom postupku za određivanje faktora redukcije. Rezultati mjerenja reaktancija u nizu stacionarnih točaka poslužili su kao osnova za razvoj modela zasićenja stroja. Model je definiran u analitičkom obliku, pri čemu se sinkrone reaktancije definiraju kao polinomi dviju varijabli – magnetomotornih sila u uzdužnoj i poprečnoj osi stroja. Razvijenim modelom zasićenja obuhvaćen je i efekt poprečnog magnetiziranja. Eksperimentalna provjera modela u stacionarnom stanju provedena je na temelju mjerenja na generatoru snage 34 MVA u HE Peruća. Razvijeni model zasićenja implementiran je u standardni matematički model generatora, čime je dobiven model zasićenog sinkronog stroja. Provedena je korekcija estimacijskih modela za drugi i treći identifikacijski korak koja se temelji na razvijenom modelu zasićenja generatora. Na temelju provedenih analiza pokazano je da postoji velik utjecaj zasićenja na pouzdanost estimacije, posebno u trećem identifikacijskom koraku u kojemu se određuju parametri prigušnog namota. Nasuprot rezultatima koji se mogu naći u literaturi, pokazuje se da nije moguća pouzdana identifikacija parametara prigušnog namota na temelju odziva u režimu malih pomaka. Što se tiče drugog identifikacijskog koraka, tj. određivanja parametara uzbudnog namota, pouzdanost postupka jako ovisi o razini šuma. Zbog toga je razvijen jedan alternativni postupak u kojem je zaobiđena primjena estimacijskog algoritma. Postupak je testiran odgovarajućim mjerenjima, pri čemu je dobivena zadovoljavajuća točnost parametara i robusnost postupka na mjerni šum.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika

POVEZANOST RADA