Damping shaft torsional oscillations in dual excited turbo generators إخماد الاهتزازات الالتوائية في المولدات التوربينية ثنائية المجال

Abstract

تعددت الدراسات الخاصة بالآثار المدمرة للاهتزازلات الالتوائية للمولدات البخارية الكبيرة للتعرف على الأسباب وكذلك الحلول التي يمكن من خلالها تلافي مثل هذه الاهتزازات ورغم هذا، لا يمكن القول إنه قد تم إيجاد حل نهائي لهذه المشكلة ودائما يعتمد الحل على طبيعة النظام الكهربائي قديما كان هناك اقتراح لتحسين استقرار الشبكة من خلال استخدام مولد ثنائي المجال ويمكن من خلال إضافة أجهزة تحكم مساعدة على الدوائر الأساسية لملفي المجالات المتعامدة زيادة قدرة المولد على إخماد الاهتزازات الكهروميكانيكية صغيرة التردد وحديثا تأكد من خلال الدراسات أنه يمكن استخدام مثل هذه المولدات في توليد القوى الكهربائية من طاقة الرياح بتردد وفولت ثابتين حتى وإن كان هناك تغير في السرعة الميكانيكية وذلك بالتحكم أيضا في ملتقى المجالات المغناطيسية يقدم هذا البحث طريقة لإخماد الاهتزازات في المولدات المتزامنة البخارية ثنائية المجال وتتلخص الفكرة في التحكم في تياري المجالين وتم وضع دائرة تحكم إضافية على دائرة كل ملف من ملفات المجال المغناطيسي وتقوم دائرة التحكم الإضافية المضافة على دائرة ملف المجال المباشر في إخماد الاهتزازات الكهروميكانيكية صغيرة التردد بينما تقوم الدائرة المضافة على الملف العمودي بإخماد الاهتزازات الالتوائية ذات الترددات السابقة لتردد الشبكة وقد أكدت النتائج إمكانية هذا التحكم وتم عمل اختبار للطريقة المستخدمة من خلال إحداث قصور ثلاثي الطور لمدة دورتين ورفع القصور وحساب الانحراف في سرعة المولد والعزم الكهرومغناطيسي وكذلك العزوم المنقولة على محور الدوران

Technical advantages of utilizing the two field systems ofthe Dual Excited Synchronous Generator (DESG) tor damping inertial and unstable torsional modes of steam turbogenerators (TG) are considered This is achieved by adding two auxiliary controllers one on each field system The daxis auxiliary controller is designed to enhance the stability of the inertial oscillatory mode while the qaxis controller is designed to damp the unstable torsional modes A comparison is made between using either generator orhighpressure turbine speed deviations as the stabilizing signals for the two controllers The study is conducted on systeml of the second IEEE benchmark for the simulation of the subsynchronous oscillations A rigorous state space mathematical model has been developed and simulated using MATLAB to carry the sought investigations The pole placement method is used to determine the controller parameters The results indicate that coordination of the two controllers can significantly increase the power system damping for the inertial and torsional oscillatory modes