Naslov
STABILIZATOR ELEKTROMEHANIČKIH NJIHANJA SINKRONOGA GENERATORA ZASNOVAN NA SINERGIJSKOJ TEORIJI UPRAVLJANJA
(POWER SYSTEM STABILIZER OF SYNCHRONOUS GENERATOR BASED ON SYNERGETIC CONTROL THEORY)

Autori
Tusun, Stjepan

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Fakultet elektrotehnike i računarstva

Mjesto
Zagreb

Datum
03.03

Godina
2017

Stranica
177

Mentor
Erceg, Igor

Ključne riječi
regulator napona generatora, sinergijska teorija upravljanja, sinergijski stabilizator elektromehaničkih njihanja, sinkroni generator
(automatic voltage regulator, synergetic control theory, synergetic power system stabilizer, synchronous generator)

Sažetak
Ovaj doktorski rad rezultat je istraživanja nelinearnih struktura upravljanja uzbudom sinkronoga generatora s ciljem razvoja jedinstvenog algoritma regulacije napona i stabilizacije elektromehaničkih njihanja sinkronoga generatora. U sklopu istraživanja razvijen je decentralizirani stabilizator elektromehaničkih njihanja zasnovan na sinergijskoj teoriji upravljanja (Decentralized Synergetic Power System Stabilizer - DSPSS). Regulacijski zahtjevi na sustav uzbude opisani su pomoću invarijantne mnogostrukosti koja je definirana kao linearna kombinacija promjene napona generatora, kutne brzine i djelatne snage. Uvođenjem invarijantne mnogostrukosti u prostor stanja sustava i primjenomsinergijske teorije upravljanja izveden je optimalni zakon upravljanja uzbudom koji osigurava regulaciju napona i stabilizaciju elektromehaničkih njihanja sinkronoga generatora. Pri sintezi upravljačkog zakona korišten je model sinkronoga generatora trećeg reda koji uzima u obzir prijelaznu izraženost stroja. Za izvod decentraliziranog upravljačkog zakona koriste se samo lokalno dostupne veličine izražene u dq koordinatnom sustavu generatora pomoću Parkove transformacije. Radi provjere djelovanja i podešenja parametara algoritama upravljanja uzbudomgeneratora u programskom paketu Matlab/Simulink izgrađen je simulacijski model sinkronoga generatora i sustava uzbude. Simulacijskim modelom opisane su ključne komponente laboratorijskog postava koji je korišten za eksperimentalna ispitivanja. Verifikacija simulacijskog modela obavljena je usporedbom eksperimentalnih i simulacijskih odziva na poremećaje u sustavu. Razvijeni stabilizator ispitan je i na simulacijskom modelu višestrojnog sustava, gdje je njegovo djelovanje uspoređeno s djelovanjem stabilizatora tipa PSS4B na tipične poremećaje u sustavu. Eksperimentalno ispitivanje razvijenog DSPSS-a provedeno je na laboratorijskom modelu sinkronoga generatora snage 83 kVA. U tu svrhu posebno je razvijen digitalni sustav upravljanja temeljen na National Instruments CompactRIO platformi. Klasični regulator napona, stabilizator tipa PSS2A i DSPSS implementirani su na digitalni sustav upravljanja pomoću standardnih LabView funkcija. Snimljeni su odzivi sustava na skokovite promjene postavne veličine napona i mehaničke snage generatora. Također, provedeni su eksperimenti značajnih poremećaja u sustavu, kao što su isklop/uklop prijenosnog voda te dvopolni i tropolni kratki spoj. Za pojedini sustav upravljanja prikazani su eksperimentalni odzivi i izračunati su numerički pokazatelji kvalitete odziva karakterističnih signala. Usporedbom eksperimentalno dobivenih odziva i numeričkih pokazatelja kvalitete utvrđeno je da sustav s DSPSS-omima bolja dinamička svojstva, te da je robusniji na promjene radne točke i parametara sustava nego klasični sustav s regulatorom napona i stabilizatorom tipa PSS2A.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika

POVEZANOST RADA