Xây dựng mô hình máy phát – turbine nhiệt điện trong Matlab phục vụ nghiên cứu cộng hưởng tần số dưới đồng bộ

Bài viết Xây dựng mô hình máy phát – turbine nhiệt điện trong Matlab phục vụ nghiên cứu cộng hưởng tần số dưới đồng bộ giới thiệu cơ sở lý thuyết và phương pháp xây dựng mô hình hệ máy phát – turbine nhiệt điện trong MATLAB phục vụ nghiên cứu về hiện tượng cộng hưởng tần số dưới đồng bộ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng mô hình máy phát – turbine nhiệt điện trong Matlab phục vụ nghiên cứu cộng hưởng tần số dưới đồng bộISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 5(114).2017-Quyển 1 61 XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÁY PHÁT – TURBINE NHIỆT ĐIỆN TRONG MATLAB PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU CỘNG HƯỞNG TẦN SỐ DƯỚI ĐỒNG BỘ MODELING AND SIMULATION OF THERMAL TURBINE – GENERATORS IN MATLAB ENVIROMENT FOR SUBSYNCHRONOUS RESONANCE ANALYSIS Trương Ngọc Minh, Lê Đức Tùng, Nguyễn Hoàng Việt, Nguyễn Thành Đức, Lê Gia Thi Trường Đại học Bách khoa Hà Nội; minh.truongngoc@hust.edu.vn, tung.leduc1@hust.edu.vn, viet.nguyenhoang1@hust.edu.vn, nguyenthanhduc1994@gmail.com, giathi95@gmail.comTóm tắt - Bài báo giới thiệu cơ sở lý thuyết và phương pháp xây Abstract - This paper presents the problem of modelingdựng mô hình hệ máy phát – turbine nhiệt điện trong MATLAB synchronous generators, turbine-generator mechanical system inphục vụ nghiên cứu về hiện tượng cộng hưởng tần số dưới đồng highly versatile MATLAB software for analysis of Subsynchronousbộ (SSR). Mô hình sử dụng hệ toạ độ dq0 nhằm loại bỏ sự phụ Resonance (SSR) in power systems. The proposed model uses thethuộc của thành phần tự cảm và hỗ cảm vào vị trí của rotor biểu d–q model to eliminate the dependence of inductances on rotordiễn trong hệ tọa độ pha abc. Hơn nữa, mô hình có thể mở rộng position. Moreover, the model can be applied for all types of multi-với số lượng khối tuỳ ý trên trục tuabin. Sơ đồ chuẩn IEEE First mass turbines. In this paper, the IEEE First Benchmark system forBenchmark System được sử dụng để mô phỏng. Các dao động do Subsynchronous resonance is simulated for comparison. TheSSR giữa tuabin với máy phát và giữa các khối của tuabin được oscillations due to SSR are easily observed between turbine-quan sát trực quan dễ dàng. Các kết quả mô phỏng đã khẳng định generators and between various turbine shafts. Simulation resultssự tương đồng của mô hình xây dựng trong MATLAB so với kết also confirm the validity of the proposed model compared to thequả mô hình trong phần mềm EMTP đã được công bố. model developed in EMTP software.Từ khóa - cộng hưởng tần số dưới đồng bộ; máy phát điện đồng bộ; Key words - SSR; synchronous generators, dq model; turbine –mô hình dq; hệ cơ turbine – máy phát điện; tụ bù dọc đường dây. generator mechanical system; series compensation.1. Đặt vấn đề các nhà máy nhiệt điện hiện đại có số khối của trục tuabin Sự cố cộng hưởng tần số dưới đồng bộ SSR xảy ra tại – máy phát lớn hơn 4.nhà máy nhiệt điện Mohave - Mỹ vào năm 1970 và 1971 Vì vậy, bài báo này giới thiệu cách thức xây dựng mô hìnhđã gây hư hỏng nghiêm trọng trục turbine - máy phát của hệ tuabin - máy phát nhiệt điện đồng bộ 3 pha (MFĐ) đầy đủnhà máy [1]. Nguyên nhân của sự cố được xác định là do trong môi trường MATLAB cho các nghiên cứu về hiện tượngtụ bù dọc trên đường dây truyền tải nối nhà máy với hệ SSR. Nội dung bài báo gồm 3 phần chính. Đầu tiên, tác giả trìnhthống điện Mỹ. Như đã biết, bù dọc đường dây là biện pháp bày về cơ sở lý thuyết, mô hình toán học biểu diễn hệ máy phátkỹ thuật nhằm tăng khả năng tải của đường dây truyền tải – turbine nhiệt điện đồng bộ 3 pha ở Mục 2. Dựa trên cácđiện xoay chiều, điều khiển phân bố công suất giữa các phương trình vi phân toán học ở Mục 2, mô hình đầy đủ môđường dây làm việc song song với nhau và nâng cao ổn phỏng máy phát hoàn trong môi trường MATLAB được trìnhđịnh động của hệ thống [2]. Sau sự cố xảy ra tại nhà máy bày ở Mục 3. Mục 4 là các kết quả mô phỏng kiểm chứng vàMohave, rất nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để phân khẳng định tính đúng đắn của mô hình được xây dựng với sơtích SSR, nghiên cứu quan hệ và ảnh hưởng giữa tụ bù dọc đồ chuẩn First Benchmark (FBM). Các kết luận liên quan đếnđường dây với các momen tương tác xoắn của turbine - nội dung của bài báo sẽ được trình bày trong Mục 5.máy phát ở các nhà máy nhiệt điện, cũng như các biện pháphạn chế SSR. 2. Mô hình toán học biểu diễn máy phát nhiệt điện đồng bộ 3 pha Hiện nay, các phương pháp thường dùng để mô phỏngvà nghiên cứu hiện tượng SSR là phân tích trị riêng, phân Xét MFĐ đồng bộ 3 pha như Hình 1, nếu sử dụng hệtích momen quá độ và quét tần số. Trong đó, phương pháp tọa độ pha thì các phương trình vi phân toán học biểu diễntrị riêng có ưu điểm so với các phương pháp còn lại là xác m ...