مدل سازی تحلیلی سیستم تحریک بدون جاروبک واحدهای گازی نیروگاه شهید رجائی و ارزیابی آن برای واحد شماره 2

با توجه به عدم دسترسی به اطلاعات و مدارک کامل و گاهی مغایرت مدارک با واقعیت و نیز تغییر مشخصه مدارات الکترونیکی، الکتریکی و مکانیکی واحدهای تولید انرژی با گذشت زمان و تنظیم کنترل کننده ها بر اساس مقادیر زمان نصب واحد، تعیین پارامترهای مدل دینامیکی سیستم های قدرت ضروری است . این الزام با گسترش شبکه و معرفی سیستم های تحریک سریع بویژه پایدار کننده های سیستم قدرت و لزوم تنظیم آنها که فقط با شبیه سازی های مطمئن مقدور است، اهمیت خود را بیشتر نشان می دهد . [1] پارامترهای مدل اجزاء در مطالعات پایداری و همچنین شبیه سازی رفتار سیستم به منظور تنظیم مجدد یا نصب کنترل کننده ها کاربرد دارند . حتی اگر مدلی کامل از طرف سازنده تجهیزات ارائه شده باشد، بیش از پنج سال اعتبار ندارد و باید مجدداً ارزیابی گردند . [2] با توجه به این مسائل، پروژه تحقیقاتی " تعیین اطلاعات دینامیکی نیروگاهها " به کارفرمایی معاونت تحقیقات و فن آوری توانیر تعریف و اجرا گردیده است . هدف از این پروژه , تدوین روشهایی برای تعیین پارامترهای مدل اجزاء مختلف نیروگاه ( سیستم تحریک، توربین، گاورنر و ژنراتور ) و بدست آوردن این پارامترها برای سه واحد نمونه گازی، آبی و بخاری بوده است . اهمیت مدلسازی سیستم تحریک ناشی از تأثیر آن بر پایداری گذرا و دینامیکی شبکه است . قابلیت سیستم تحریک در تامین جریان میدان ژنراتور نقش عمده ای در پایداری گذرای شبکه به هنگام یک اغتشاش بزرگ مثل اتصال کوتاه دارد . همچنین فیدبک تنظیم ولتاژ که از طریق سیستم تحریک بسته می شود، رفتار شبکه برای اغتشاش کوچک را تحت تأثیر قرار می دهد . بنابراین سیستم تحریک یک عنصر کلیدی در مطالعات دینامیکی است . [4,3] روشهای مدلسازی ریاضی به سه دسته تحلیلی 1 ، آزمایشی 2 و ترکیبی 3 تقسیم می شوند . [6,5] در مدلسازی تحلیلی، معمولاً سیستم اصلی مورد مطالعه به مجموعه ای از سیستمهای فرعی تقسیم می شود . سپس مدل کلی با ترکیب این مدلهای فرعی بدست می آید . برای بدست آوردن رابطه ورودی و خروجی هر قسمت، از قوانین فیزیکی حاکم بر اجزای سیستم استفاده می شود . در مدلسازی آزمایشی با انجام آزمایش بر روی سیستم واقعی و ضبط ورودیها و خروجیها در حین آزمایش و پردازش سیگنالهای ضبط شده، مدل سیستم بدست می آید . در مدل سازی ترکیبی ساختار مدل به روش تحلیلی و پارامترهای آن به روش آزمایشی محاسبه می گردند . در ادامه این مقاله، ابتدا سیستم تحریک نیروگاه گازی شهید رجائی در بخش دوم معرفی می گردد . تشریح بخشهای مختلف سیستم تحریک و ساختار مدل و مقدار پارامترهای هر جزء آن در بخش سوم می آید . لازم به ذکر است، به خاطر محدودیت تعداد صفحات از ذکر برخی جزئیات مانند مقدار مقاومت ها، خازن ها و ... که پارامترهای مدل تحلیلی به آنها وابسته است و رابطه هر پارامتر با این عناصر، صرفنظر می شود . بخش چهارم به ارائه مدلهای خطی و غیرخطی در حالتهای کار عادی و غیر عادی سیستم تحریک، اختصاص دارد . در بخش پنجم، صحت مدل بدست آمده با انجام آزمایشهایی در محل نیروگاه و در حالت متصل به شبکه ارزیابی می شود و نهایتاً در بخش ششم نتیجه گیری مطرح می گردد .

کلیدواژه ها:

مدل سازی تحلیلی ، ساختار مدل ، ارزیابی مدل سیستم ، تحریک بدون جاروبک ، نیروگاه شهید رجائی