دانلود ترجمه مقاله تحلیل فازوری دینامیکی طرح های حل مشکل SSR

1. مقدمه 2. مدل سازی فازور دینامیک 3. تحلیل ساده سازی شده 4. تحلیل ویژه با مدلهای تفصیلی 5. نتیجه گیری

چکیده – این مقاله، کاربرد تحلیل فازوری دینامیکی برای درک اثر طرح های عدم توازن فاز پسیو بر مدهای پیچشی یک سیستم توربین ژنراتور را مورد بررسی قرار می دهد. این طرح ها در ادبیات پژوهشی گذشته به عنوان اقدامات مقابله ای «تشدید زیرسنکرون» (SSR) پیشنهاد شده بودند. تحلیل فازوی دینامیک سیستم نامتعادل یک مدل خطی شده و زمان پایا ایجاد می کند که تحلیل ویژه را تسهیل می نماید. مشاهده شده که میزان زیاد عدم تعادل فاز می تواند باعث تغییر قابل توجه فرکانس های مودال شبکه زیرسنکرون شود. بنابراین، در موارد خاص، بخاطر از میزان درآمدن مدهای پیچشی و شبکه ای، می توان از SSR جلوگیری نمود. اما، تحلیل نیز نشان می دهد که گشتاور میرا کننده در یک شبکه جبرانشده سری در فرکانس های زیرسنکرون حتی با عدم تعادل فاز، منفی است. بنابراین، عدم تعادل فاز نمی تواند یک اقدام متقابل عمومی برای مسئله SSR باشد. مقدمه: جبرانسازی سری یک روش مقرون به صرفه و موثر جهت بهبود قابلیت انتقال قدرت خطوط انتقال می باشد [1]. یکی از نگرانی های اصلی جبرانسازی سری ثابت، احتمال اثر متقابل دینامیک مضر بر شبکه و بر محور توربین ژنراتور می باشد که در نتیجه باعث نوسان های پیچشی افزاینده می شود که ممکن است بر محور تاثیر مضر بگذارد و به آن آسیب بزند. این پدیده به رزونانس زیرسنکرون (SSR) نیز مشهور است [2 تا 4]. بنابراین، حین برنامه ریزی برای جبرانسازی سری ثابت، امکان SSR باید تحلیل شود. اقدامات متقابل مناسب باید در نظر گرفته شوند اگر این تحلیل یک مسئله SSR بالقوه را آشکار کند. چندین روش برای جلوگیری از SSR در گذشته پیشنهاد شده اند [2 تا 4]. ادریس [5] دو طرح عدم توازن فاز پسیو برای جلوگیری از SSR را پیشنهاد کرده است. شکل 1، طرح تشدید سری را نشان می دهد. طرح تشدید موازی در شکل 2 نشان داده شده است. عدم توازن با وارد کردن خازن ها و سلف های بیشتر در مدار ایجاد می شود به نحوی که سیستم در فرکانس اسمی (ωs) متوازن می شود، درحالی که در فرکانس های دیگر نامتوازن می گردد. Ca و Cc خازن های اضافه وارد شده در بترتیب فازهای a و c می باشند. نسبت های C/Ca و C/Cc به عنوان معیارهای عدم توازن استفاده می شوند که C ظرفیت خازنی در هر فاز از سیستم بدون هیچگونه عدم توازن است. اثربخشی طرح ها برای جلوگیری از SSR در مطالعات موردی خاص با استفاده از شبیه سازی های حوزه زمانی نشان داده شده است [5].

This paper presents the application of dynamic phasor analysis to understand the effect of passive phase imbalance schemes on the torsional modes of a turbine-generator system. These schemes have been proposed in the previous literature as subsynchronous resonance (SSR) countermeasures. Dynamic phasor analysis of the unbalanced system yields a linearized and time-invariant model which facilitates eigen-analysis. It is seen that large levels of phase imbalance can cause a significant movement in the subsynchronous network modal frequencies. Therefore, in specific cases, SSR can be avoided due to detuning of the torsional and network modes. However, the analysis also shows that damping torque in a series compensated network is negative at subsynchronous frequencies even with phase imbalance. Therefore, phase imbalance cannot be a general countermeasure to the problem of SSR. INTRODUCTION: Series compensation is an economical and effective technique to enhance the power transfer capability of transmission lines [1]. Amajor concern with fixed series compensation is the possibility of adverse dynamic interaction between the network and turbine-generator shaft, resulting in growing torsional oscillations, which may damage the shaft. This phenomena is also known as subsynchronous resonance (SSR) [2]–[4]. Therefore while planning for fixed series compensation, the possibility of SSR must be analyzed. Appropriate countermeasures must be taken if this analysis reveals a potential SSR problem. Several techniques for mitigation of SSR have been proposed in the past [2]–[4]. Edris [5] suggested two schemes of passive phase imbalance for the mitigation of SSR. Fig. 1 shows the series resonance scheme. The parallel resonance scheme is shown in Fig. 2. Imbalance is created by inserting additional capacitors and inductors in the circuit in such a manner that the system is balanced at the nominal frequency (ωs), whereas it is unbalanced at other frequencies. Ca و Cc are additional capacitances inserted in the phases “a” and “c”, respectively. The ratios C/Ca and C/Cc are used as measures of imbalance where as “C” is the capacitance per phase of the system without any imbalance. The effectiveness of the schemes for SSR mitigation have been demonstrated in specific case studies by using time-domain simulations [5].