Abstract
Hydropower units are known to be comparatively insensitive to subsynchronous power oscillations. During a startup test of an electrical island in the Nordic power system, a series capacitor tripped due to a subsynchronous oscillation within the normal frequency range of hydropower unit torsional modes. Since no thermal units were connected, it is motivated to question the traditional view. In this paper, the small-signal and transient torsional mode stability of hydropower units are assessed through time-domain simulations. The model is based on the first IEEE benchmark model for subsynchronous resonance which has been tuned to fit one of the startup test system units for which detailed measurements are available. The stability conditions are investigated for several load conditions and machine configurations. It is found that the damping in the startup test system is sufficient to prevent growing oscillations. A fault however could expose the machines to high transient torques
چکیده
واحدهای برق آبی، به عنوان واحدهایی که نسبتاً در مقابل نوسانات قدرت زیر سنکرون، غیر حساس می باشند، شناخته می شوند. در طول آزمایش استارت و شروع به کار یک جزیره (واحد) الکتریکی، در سیستم قدرت نوردیک(Nordic)، یک خازن سری، بواسطه یک نوسان زیر سنکرون در محدوده فرکانس عادی مُد چرخشی واحد برق آبی، دچار عملکرد اشتباه و خطا شد. از آنجائیکه که هیچ واحد حرارتی به سیستم متصل نبوده است، این انگیزه به وجود آمده که پرسشگر یک دید سنتی باشیم. در این مقاله، مُد پایداری چرخشی گذرا و سیگنال کوچک واحدهای برق آبی، از طریق شبیه سازی ها در حوزه زمان، مورد ارزیابی و تخمین واقع شده است. مدل مورد استفاده، بر اساس اولین مدل مبنای IEEE، برای رزونانس زیر سنکرون می باشد که جهت تطبیق با یکی از آزمایشات استارت و شروع به کار واحدهای سیستم، تنظیم شده است که برای آنها مقادیر اندازه گیری بصورت دقیق و جزء به جزء موجود می باشد. شرایط پایداری، برای چندین شرایط بار و ساختارهای ماشین، بررسی شده است. آن درک و فهمیده شده است که میرائی در حالت استارت سیستم مورد آزمایش، جهت جلوگیری از رشد نوسانات، کافی و مناسب می باشد. یک خطا به هر حال می تواند ماشین را در معرض گشتاورهای گذرای زیاد، قرار دهد.
1- مقدمه
آن به خوبی شناخته شده و معروف می باشد که واحدهای تولید توان حرارتی، سیستم قدرت را با ایجاد ناپایداری چرخشی، که به عنوان نتیجه بر هم کنش الکترومغناطیسی با خازن های سری و یا کنترل کننده های سیستم قدرت است، به خطر می اندازند. این پدیده ها، تحت عنوان نوسانات زیر سنکرون گروه بندی (SSO) می شوند. مقاله های زیاد و بیشماری که به جنبه های مختلف این موضوع می پردازند منتشر شده اند که برای نمونه به مراجع [1]-[5] مراجعه کنید. به منظور آسان کردن فهم مشترکی از این پدیده ها، IEEE یک اصطلاحی را پیشنهاد کرده [6] و برای شبیه سازی های عددی، موارد مبنایی را ایجاد کرده [7],[8] و کارهای قبلی را خلاصه نموده است..