Ανάλυση ευστάθειας τάσεως και συχνότητας σε αυτόνομο νησιωτικό σύστημα με χωρητική συμπεριφορά

Ταγκούλης, Νικόλαος; Tagkoulis, Nikolaos

dc.contributor.author	Ταγκούλης, Νικόλαος	el
dc.contributor.author	Tagkoulis, Nikolaos	en
dc.date.accessioned	2018-09-24T09:35:32Z
dc.date.available	2018-09-24T09:35:32Z
dc.date.issued	2018-09-24
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47655
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15729
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Η/Ν απώλειας πεδίου	el
dc.subject	Σύγχρονες γεννήτριες	el
dc.subject	Σύστημα αυτόματης απόρριψης φορτίου λόγω υποσυχνότητας	el
dc.subject	Ευστάθεια τάσεως	el
dc.subject	Όρια υποδιεγερμένης λειτουργίας σύγχρονης γεννήτριας	el
dc.subject	Loss of field relay	en
dc.subject	Synchronous generator	en
dc.subject	Underfrequency load shedding	en
dc.subject	Voltage stability	en
dc.subject	Underexcitation limits of a synchronous generator	en
dc.title	Ανάλυση ευστάθειας τάσεως και συχνότητας σε αυτόνομο νησιωτικό σύστημα με χωρητική συμπεριφορά	el
dc.title	Voltage and frequency stability analysis in an isolated power system with capacitive behaviour	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Power system stability	en
heal.classification	Ευστάθεια συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-07-19
heal.abstract	Η παραγωγή αέργου ισχύος από τις γραμμές μεταφοράς (MT και YT) και από τις κάθε είδους παράσιτες χωρητικότητες σε ένα αυτόνομο νησιωτικό σύστημα επηρεάζει σημαντικά τη λειτουργία των σύγχρονων γεννητριών, οι οποίες απορροφούν μεγάλες ποσότητες της περισσευούμενης αέργου ισχύος, ιδιαίτερα στις ώρες χαμηλού φορτίου. Το πρόβλημα της υποδιεγερμένης λειτουργίας της γεννήτριας γίνεται ακόμα πολυπλοκότερο λόγω του αδύναμου ελέγχου της συχνότητας που οφείλεται κυρίως στην περιορισμένη αδράνεια του συστήματος και στην ολοένα και μεγαλύτερη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από ασύγχρονες διατάξεις που περιέχουν ηλεκτρονικά ισχύος. Στην παρούσα διπλωματική εργασία διερευνούνται τα πραγματικά όρια λειτουργίας μιας σύγχρονης γεννήτριας που τροφοδοτεί ένα απομονωμένο σύστημα με έντονα χωρητική συμπεριφορά και η οποία λειτουργεί κάτω από συνθήκες υποδιέγερσης. Τα αποτελέσματα αυτής της ανάλυσης συγκρίνονται με τα όρια λειτουργίας που προκύπτουν από τις ρυθμίσεις του ηλεκτρονόμου απώλειας πεδίου. Το απλοποιημένο αυτόνομο σύστημα δοκιμών που χρησιμοποιείται για την εξαγωγή των προσομοιώσεων αποτελείται από δύο γεννήτριες, ένα μετασχηματιστή ΜΤ/ΥΤ, μία γραμμή μεταφοράς, ένα μετασχηματιστή διανομής με ΣΑΤΥΦ και ένα ωμικό φορτίο. Μεγάλο μέρος της μελέτης αυτής της εργασίας επικεντρώνεται στην απόκριση του συστήματος μετά την αποσύνδεση της μίας από τις δύο μονάδες παραγωγής. Επιπλέον, δείχνεται ότι κάτω από συνθήκες υψηλής απορρόφησης αέργου ισχύος (από τη γεννήτρια) η αναστολή λειτουργίας του αυτόματου ρυθμιστή τάσης προκαλεί προβλήματα στην ευστάθεια του συστήματος. Η συμπεριφορά των μηχανισμών που μεταβάλλουν το φορτίο (ΣΑΤΥΦ και σύστημα αυτόματης απόρριψης φορτίου) αναλύονται εκτενώς υπό τους όρους της ευστάθειας τάσεως και συχνότητας. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην αντίθετη, από την επιθυμητή, μεταβατική απόκριση του συστήματος αποκοπής φορτίου. Παρουσιάζονται επίσης οι κίνδυνοι που ελλοχεύουν όταν ενεργοποιείται το σύστημα αποκοπών φορτίου, όπως η διέγερση του ηλεκτρονόμου απώλειας πεδίου και οι έντονες υπερτάσεις. Τέλος, γίνεται μία προσπάθεια αναθεώρησης του σχήματος προστασίας υποσυχνότητας. Για την προσομοίωση του συστήματος χρησιμοποιείται το λογισμικό Matlab/Simulink.	el
heal.abstract	The operation of synchronous generators in underexcited state is quite common during light load conditions, in order to absorb the excessive reactive power generated by HV and EHV transmission lines. The problem of underexcited operation of generators in an isolated system is further complicated by the weak frequency control of the system, due to the limited inertia especially in cases where part of the island load is fed by asynchronously connected sources that involve electronic converters. In this diploma thesis the actual limits of underexcited operation of an isolated synchronous generator feeding a capacitive network are investigated and compared with the usual settings of the loss-of-field relay. The simplified test system, which is used for the simulation is composed of two synchronous generators, a transformer MV/HV, a transmission line, a transformer with LTC and a load which is considered unity power factor. A big part of this thesis is focusing on the system response after a severe disturbance, which is simulated by the disconnection of the second generator. It is also shown that under the operating conditions considered, the deactivation of the AVR, by activating the underexcitation limiter (UEL), is undesired causing voltage instability. The behaviour of the restoration load mechanisms (i.e. LTC and underfrequency load shedding) is also described and analysed under stability terms. Emphasis is given on the adverse effect of underfrequecny load shedding in such cases. Additionally, the insecure results of the underfrequency load shedding system such as the activation of loss of field relays and the appearance of overvoltages in significant buses are also presented. For the system simulation the software package used is Matlab/Simulink.	en
heal.advisorName	Βουρνάς, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Κορρές, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	118 σ.
heal.fullTextAvailability	true