آشكارسازي سريع و مطمين پديده ي قطع تحريك در ژنراتورهاي سنكرون

A Fast and Reliable Technique to Detect Loss of Excitation Phenomenon in Synchronous Generators

پديده ي قطع تحريك (LOE) در ژنراتورهاي سنكرون مي تواند علاوه بر صدمات وارده به ژنراتور، موجب افت ولتاژ در شبكه و حتي وقوع خاموشي در آن شود. طرح تشخيص LOE مبتني بر اندازه گيري امپدانس در پايانه ژنراتور علاوه بر سرعت پايين، ممكن است در مواجهه با ساير اغتشاشات از جمله پديده ي نوسان توان پايدار (SPS) در سيستم قدرت عملكرد مطلوبي نداشته باشند. بر اين اساس، در اين مقاله از تغييرات كميت هاي الكتريكي ژنراتور (ولتاژ، جريان، توان اكتيو و راكتيو، زاويه توان) بعد از وقوع LOE به منظور شناسايي اين پديده استفاده شده و شاخص هاي مختلفي متشكل از تركيب تغييرات اين كميت ها ارايه و عملكرد هر يك در تشخيص LOE مورد بررسي قرار گرفته و جهت ارزيابي عملكرد شاخص هاي مذكور، مطالعات شبيه سازي گسترده اي بر روي سيستم هاي قدرت نمونه در شرايط مختلف بهره برداري و اغتشاشات مختلف سيستم انجام شده است. در نهايت شاخصي مبتني بر تغييرات سه پارامتر توان راكتيو، ولتاژ و زاويه روتور ژنراتور به عنوان شاخص اصلي ارايه شده كه نتايج حاصله حاكي از آن است كه روش پيشنهادي داراي سرعتي به مراتب بيشتر از طرح امپدانسي بوده و در مواجهه با پديدهSPS و ساير اغتشاشات سيستم قدرت از امنيت بالاتري برخوردار است.

Loss of Excitation (LOE) phenomenon in synchronous generators may cause serious damages and voltage drop in power system, which can be terminated to an unintended blackout. Conventional methods detect LOE on the basis of the measured impedance from viewpoint of the related terminals. Such methods not only are not fast enough, but also may exhibit mal-operation in the face of other phenomena, e.g. stable power swing (SPS). In this paper, a novel algorithm is proposed to detect LOE in synchronous generators on the basis of some electrical parameters variations, including voltage (V), current (I), active power (P), reactive power (Q) and power angle (?). To evaluate the proposed method performance, some cases are simulated on a sample multi-machine power system under various operation conditions. Obtained results show that the proposed algorithm on the basis of V, Q and ? not only can be considered as a fast LOE detector in comparison with the conventional impedance-based schemes, but also it can be introduced as a robust and secure technique in the face of SPS and other power system disturbances.