(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó

(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó(Luận văn thạc sĩ) Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát bằng hydro, mô phỏng bằng phần mềm matlab các chế độ vận hành của nó

LỜI CAM ĐOAN Tên Nguyễn Thành Trung, học viên cao học lớp 2010a , ngành Thiết bị, mạng Nhà máy điện Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ ‘‘Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát Hydro, mô phần mềm Matlab chế độ vận hành nó’’ cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 09 tháng 11 năm 2012 (Ký tên ghi rõ họ tên) Nguyễn Thành Trung ii LỜI CẢM TẠ Qua thời gian năm học tập nghiên cứu ngành “Thiết bị, mạng & Nhà máy điện” Trường ĐH SPKT TP HCM, với nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ, bảo, dạy dỗ q thầy đến tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Trước hết chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Điện – Điện tử Phòng quản lý sau đại học Trường ĐH SPKT TP HCM tạo điều kiện thuận lợi cho học tập, nghiên cứu nâng cao trình độ, thực tốt đề tài thời gian qua Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc với Thầy Nguyễn Hồng Việt nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ suốt thời gian học tập trình thưc luận văn tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô giảng dạy tận tâm dẫn, truyền đạt thêm kiến thức chuyên môn cho suốt trình theo học Trường Xin gởi lời cảm ơn đến thành viên hội đồng chỉnh sửa, phản biện góp ý cho tơi để tơi hồn thành luận văn Ngồi tơi xin nói lời cảm ơn đến anh chị học viên lớp cao học 2010a tơi đồn kết, gắn bó vượt qua khoảng thời gian dài học tập Có thành cơng nhờ vào động viên giúp đỡ bạn bè, lãnh đạo Công ty nhiệt điện Cần Thơ, nơi công tác, xin ghi ơn tất người Trân trọng TP Hồ Chí Minh, ngày 09 tháng 11 năm 2012 Học viên Nguyễn Thành Trung iii TÓM TẮT Tên đề tài: ‘‘Khảo sát máy phát điện 330 MW làm mát Hydro, mô phần mềm Matlab chế độ vận hành nó” Thời gian thực hiện: từ tháng 02 năm 2012 Địa điểm nghiên cứu: Nhà máy điện Ô Môn – Công ty Nhiệt điện Cần Thơ Nội dung luận văn gồm có Chương 1: TỔNG QUAN Giới thiệu chung tình phát kinh tế, nhu cầu lắp nhà máy có cơng suất lớn Giới thiệu nhà cung cấp Misubishi, thời gian đời loại máy phát 330 MW làm mát Hydro, ưu điểm khí Hydro sử dụng làm mát máy phát Giới thiệu sơ lược tổ máy 330 MW lắp đặt nhà máy Ơ Mơn, hệ thống điều khiển DCS phần mềm điều khiển Diasys Netmation, giới thiệu đặt tính kỹ thuật máy phát điện, đường cong giới hạn thông số vận hành máy phát Nêu mục đích đề tài: Hiểu rõ thiết bị quản lý vận hành, sửa chữa cách sâu sắc hơn, hiểu rõ chế độ vận hành bình thường, bất thường máy phát để nâng cao tính chủ động, đảm bảo an tồn q trình làm việc, góp phần ổn định hệ thống điện khu vực Miền Tây Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT, CÁC PHƯƠNG TRÌNH MƠ PHỎNG VỀ MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ Nghiên cứu mơ hình lý thuyết, mơ hình tốn học, phương trình sở tính tốn máy phát điện đồng pha Q trình chuyển hóa lượng từ trường từ Stator đến Rotor ngược lại CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ PHA BẰNG PHẦN MỀM SIMULINK TRÊN MATLAB Từ cơng thức tốn học, công cụ mô simulink matlab, thực mô máy phát điện đồng pha với thông số đầu vào tác động lên máy phát điện áp lưới, điện áp kích từ, mơ ment khí tác dụng lên trục rotor máy phát thông số đầu cần khảo sát điện áp, dịng điện stator, cơng suất hữu cơng, vơ cơng, điện áp kích từ, góc sơng suất iv CHƯƠNG 4: VIẾT CHƯƠNG TRÌNH VÀ KẾT QUẢ CHẠY MƠ PHỎNG MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỔ PHA Thực viết chương trình nhập thơng số máy phát điện cần khảo sát, chương trình tính tốn thơng số bản, gọi tên chương trình để chạy mơ máy phát suất thông số cần khảo sát dạng đồ thị theo thời gian Nhận xét đánh giá kết thực được, so sánh với mội vài điều kiện vận hành thực tế thử nghiệm máy phát trường hợp cố thực máy phát Các chế độ vận hành mô khảo sát luận văn; Mô vận hành bình thường máy phát điện với thơng số định mức Mô vận hành máy phát điện trường hợp thiếu kích từ Mơ vận hành máy phát điện trường hợp q kích từ Mơ vận hành máy phát điện trường hợp kích từ Mô vận hành máy phát trường hợp điện áp lưới thấp Mô vận hành máy phát trường hợp điện áp lưới cao Mô vận hành máy phát trường hợp công suất thực Mô vận hành máy phát trường hợp điện áp Kết luận v ABSTRACT Topic name: '' Investigation on a 330 MW hydrogen-cooled generator using Matlab software for simulating its operation modes" Duration: from January 02, 2012 Study sites: O Mon Thermal Power Plant - CanTho Thermal Power Company Limited This thesis consists of the following parts : Chapter 1: OVERVIEW General introduction about the economic development and the need for new installation of large capacity plants Introduction on Mitsubishi’s providers, the time of release of the 330 MW hydrogen-cooled generators, and the advantages of hydrogen used to cool the generator General introduction on the 330 MW hydrogen-cooled generators installed in O Mon thermal power plants, Distributed Control System and its Diasys Netmation software Introduction on the specification, the capability curves and the operating parameters of generator The purpose of the project: to fully comprehend the devices and equipment is for the purpose of managing the operation and maintenance; to understand the generator in normal and abnormal operation modes for the purpose of improving activeness, safety and reliability during its working state; to make the contribution for the stabilization of the power system in Southwest of Vietnam Chapter 2: THEORETICAL BASIS, THE EQUATIONS TO SIMULATE THE SYNCHRONOUS GENERATOR The study on the theoretical models, the mathematical models and the basis equations for calculating of 3-phase synchronous generator; the transformation process of magnetic power from Stator to Rotor and vice versa CHAPTER : SIMULATION OF THE - PHASE SYNCHRONOUS GENERATOR USING MATLAB SIMULINK vi From the mathematical equations and the tools for simulation from Matlab Simulink, a simulation of the 3-phase synchronous generator is performed with input parameters of the grid voltage, the excitation voltage and mechanical moment acting on the rotor’s axis of the generator and the output parameters to examine are the voltage, the stator current, the active power, the reactive power, the excitation voltage and the power angle CHAPTER 4: PROGRAMMING THE SIMULATION AND THE SIMULATED RESULTS OF THE 3-PHASE SYNCHRONOUS GENERATOR Programming the simulation with inputs as the parameters of the generator under examination, the program to calculate the basic parameters, calling for functions to simulate the generator and output the values desired for the examination in the form of time-based graphs Comments and conclusions on the results achieved and the comparison of this with some practical operation conditions that can be tested on the generator and an event that has happened on the generator in the past The simulations of generator operation in the normal condition at the rated parameters The simulation of generator operation in case of under - excitation The simulation of generator operation in case of over - excitation The simulation of generator operation in case of excitation loss The simulation of generator operation in case of voltage decrease of the power grid The simulation of generator operation in case of voltage increase of the power grid The simulation of generator operation in case of active power loss The simulation of generator operation in case of voltage loss Conclusion vii MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân ……………………………………………………………………… i Lời cam đoan ……………………………………………………………………… ii Cảm tạ ……………………………………………………………………………… iii Tóm tắt ……………………………………………………………………………… iv Mục lục …………………………………………………………………………… viii Danh sách chữ viết tắt ………………………………………………………… xi Danh sách hình ………………………………………………………………… xii Chương TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung: 1.2 Giới thiệu sơ lược nhà máy Ơ Mơn 1.3 Giới thiệu máy phát điện 1.3.1 Thông số kỹ thuật máy phát điện 330 MW 1.3.2 Sơ cấu tạo máy phát điện 330 MW làm mát Hydro 1.3.3 Hệ thống điều khiển nhà máy 13 1.3.4 Đặc tuyến P – Q máy phát 21 1.3.5 Đặt tuyến hình V máy phát đồng 27 1.3.6 Giới thiệu tự động điều chỉnh điện áp 31 1.4 Hướng nghiên cứu 33 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT, CÁC PHƯƠNG TRÌNH TỐN HỌC VỀ MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ 2.1 Mơ hình máy phát điện đồng 34 2.2 Sơ đồ tương đương máy phát đồng 35 2.3 Các phương trình tốn học 36 2.3.1 Các phương trình mạch stator (Stator circuit equations) 37 2.3.2 Hỗ cảm cuộn dây stator (Stator mutual inductances) 38 viii 2.3.3 Hỗ cảm stator rotor 39 2.3.4 Các phương trình mạch rotor (Rotor circuit equation) 40 2.4 Phép biến đổi dq0 (the dq0 transformation) 41 2.4.1 Phương trình từ thơng Stator hệ quy chiếu dq0 43 2.4.2 Phương trình từ thơng rotor hệ quy chiếu dq0 43 2.4.3 Phương trình điện áp stator hệ quy chiếu dq0 44 2.4.4 Phương trình cơng suất moment 45 2.5 Phương trình tốn học hệ đơn vị tương đối 46 2.5.1 Các giá trị stator 46 2.5.2 Phương trình điện áp stator hệ đơn vị tương đối 47 2.5.3 Phương trình điện áp rotor hệ đơn vị tương đối 49 2.5.4 Phương trình từ thơng stator hệ đơn vị tương đối 49 2.5.5 Phương trình từ thơng rotor hệ đơn vị tương đối 50 2.5.6 Hệ đơn vị tương đối cho rotor 50 Chương MÔ PHỎNG MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ PHA BẰNG PHẦN MỀM SIMULINK TRÊN MATLAB 3.1 Biểu thức Mô ment 59 3.2 Phương trình chuyển động khối Rotor 59 3.3 Biểu thức Mơment, phương trình chuyển động hệ đơn vị tương đối 60 3.4 Mô thông số đầu vào máy phát 61 3.5 Mô sơ đồ khối biến trục dq 63 3.5.1 Mô trục q 63 3.5.2 Mô trục d 65 3.6 Mô moment, vận tốc góc góc lệch pha 68 3.7 Mô kết nối tục dq Rotor máy phát 70 3.8 Mô khối sin ; cos 71 3.9 Mô khối chuyển đổi dòng điện từ trục dqr sang trục abc 72 ix 3.10 Mô khối xuất liệu từ máy phát P; Q, I, V 73 Chương VIẾT CHƯƠNG TRÌNH VÀ KẾT QUẢ CHẠY MÔ PHỎNG MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ PHA 4.1 Viết chương trình nhập thơng số máy phát điện đồng pha 75 4.2 Viết chương trình chạy mơ tính tốn thơng số máy phát đơn vị tương đối 75 4.3 Kết chạy mô 77 4.3.1 Kết mô chế độ vận hành máy phát điện đồng pha với thông số định mức 77 4.3.2 Kết mô máy phát vận hành chế độ thiếu kích từ 80 4.3.3 Kết mô máy phát vận hành chế độ kích từ 84 4.3.4 Kết mô vận hành máy phát chế độ kích từ 88 4.3.5 Kết mô máy phát vận hành chế độ điện áp thấp 92 4.3.6 Kết mô máy phát vận hành chế độ điện áp cao 95 4.3.7 Kết mô máy phát vận hành chế độ công suất thực 99 4.4 Kết luận 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 PHỤ LỤC FILE “NHAPTS_MF” 108 PHỤ LỤC FILE “CT_MOPHONG” 109 x DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT ACS Accessory Station AMS Engineering Management System APC Automatic Plant Control APS Automatic Plant Start – up /Shutdown AVR Automatic Voltage Regulation BMS Burner Management System BOP Balance Of Plant CSC Common System Control D – AVR Digital – Automatic Voltage Regulation DCS Distribution Control System DEH Digital Electrical Flash Hydraulic Control System EVN Electric of VietNam FO Heavy Fuel Oil GPR Generator Protection Relay HDS Historical Data Storage I/O Input/Output JBIC Japan Bank for International Cooperation MC Mitsubishi Corporation MHI Mitsubishi Heavy Industries MPS Multiple Process Station ODA Official Development Assistance OPS Operation Station TEPSCO Tokyo Electric Power Service Co Ltd TPR Transformer Protection Relay xi Luận Văn Thạc só GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt % THONG SO TRONG DON VI TUONG DOI %==========================================================% if(Perunit == 0) fprintf('He Dq0 don vi tuong doi\n') rs = rs/Zbase; xs = xs/Zbase; xppd = xppd/Zbase; xppq = xppq/Zbase; xpd = xpd/Zbase; xpq = xpq/Zbase; xd = xd/Zbase; xq = xq/Zbase; xad = xad/Zbase; xaq = xaq/Zbase; rfd = rfd/Zbase; rkd = rkd/Zbase; rkq = rkq/Zbase; xfd = xfd/Zbase; xkd = xkd/Zbase; xkq = xkq/Zbase; end %==========================================================% % THIET LAP DIEU KIEN DAU CHAY MO PHONG %==========================================================% wb=wbase; xMQ = (1/xs + 1/xaq + 1/xkq)^(-1); xMD = (1/xs + 1/xad + 1/xfd + 1/xkd)^(-1); P = 1; Q = 1; Vt = + 0*j; thetaeo = angle(Vt); HVTH Nguyễn Thành Trung 110 Luận Văn Thạc só GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt Vm = abs(Vt); St = P+Q*j; It = conj(St/Vt); Eq = Vt + (rs + j*xq)*It; delt = angle(Eq); Eqo = abs(Eq); I = It*(cos(delt) - sin(delt)*j); Iqo = real(I); Ido = -imag(I); Efo = Eqo + (xd-xq)*Ido; Ifo = Efo/xad; Psiado = xad*(-Ido + Ifo); Psiaqo = xaq*(-Iqo); Psiqo = xs*(-Iqo) + Psiaqo; Psido = xs*(-Ido) + Psiado; Psifo = xfd*Ifo + Psiado; Psikqo = Psiaqo; Psikdo = Psiado; Vto = Vt*(cos(delt) - sin(delt)*j); Vqo = real(Vto); Vdo = -imag(Vto); Sto = Vto*conj(I); Eqpo = Vqo + xpd*Ido + rs*Iqo; Edpo = Vdo - xpq*Iqo + rs*Ido; delto = delt; thetaro = delto+thetaeo; HVTH Nguyễn Thành Trung 111 Luận Văn Thạc só GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt Pemo = real(Sto); Qemo = imag(Sto); Tmech = Pemo; T2piby3 = 2*pi/3; repeat_option = ; while repeat_option == %==========================================================% % CHON TIN HIEU DAU VAO DE KHAO SAT %==========================================================% disp('CHON TIN HIEU DE KHAO SAT') opt_dist = menu('CHON THONG SO KHAO SAT ','VH O TAI DINH MUC ','THEO DIEN AP KICH TU Eex','THEO MOMENT Tmech','THEO DIEN AP LUOI Vm'); if (opt_dist == 1) % VH O TAI DINH MUC tstop = 5; Vm_time = [0 tstop]; Vm_value = [1 1]*Vm; tmech_time = [0 tstop]; tmech_value = [1 1]*Tmech; Ex_time = [0 tstop]; Ex_value = [1 ]*Efo; disp('Khao sat theo su thay doi cua dien ap kich tu Eex') Ex_time; Ex_value; end if (opt_dist == 2) % Thay doi theo dien ap kich tu Eex tstop = 5; Vm_time = [0 tstop]; Vm_value = [1 1]*Vm; HVTH Nguyễn Thành Trung 112 Luận Văn Thạc só GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt tmech_time = [0 tstop]; tmech_value = [1 1]*Tmech; Ex_time = [0 0.2 0.2 tstop]; Ex_value = [1 0]*Efo; disp('Khao sat theo su thay doi cua dien ap kich tu Eex') Ex_time; Ex_value; end if (opt_dist == 3) % Thay doi theo moment Tmech tstop = 10; Vm_time = [0 tstop]; Vm_value = [1 1]*Vm; tmech_time = [0 0.5 0.5 3 tstop]; tmech_value = [1 0 -1 -1]*Tmech; Ex_time = [0 tstop]; Ex_value = [1 1]*Efo; disp(' Khao sat theo su thay doi momnet Tmech') tmech_time; tmech_value; end if (opt_dist == 4) % Thay doi dien ap Vm tstop = 5; tmech_time = [0 tstop]; tmech_value = [1 1]*Tmech; Ex_time = [0 tstop]; Ex_value = [1 1]*Efo; Vm_time = [0 1 3 tstop]; Vm_value = [1 0.95 0.95 0.95 0.95]*Vm; disp(' Gia tri dien ap Vm theo thoi gian ') Vm_time; Vm_value; HVTH Nguyeãn Thành Trung 113 Luận Văn Thạc só GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt end disp('* Nhap SDMP_MF va chay mo phong SDMP_MP'); disp('* Nhap return tu ban phim de ve thi'); keyboard clf; %==========================================================% % VE DO THI THEO THOI GIAN %==========================================================% subplot(2,1,1) plot(y(:,1),y(:,2),'-') ylabel('|Vt| (pu)') axis([-inf inf 0.9 1.1]) title('DIEN AP STATOR') subplot(2,1,2) plot(y(:,1),y(:,3),'-') ylabel('|It| (pu)') axis([-inf inf inf]) title('DONG DIEN STATOR') h2=figure; subplot(2,1,1) plot(y(:,1),y(:,4),'-') ylabel('Pgen (pu)') title('CONG SUAT HUU CONG') subplot(2,1,2) plot(y(:,1),y(:,5),'-') ylabel('Qgen (pu)') xlabel('time (sec)') title('CONG SUAT VO CONG') h2=figure; subplot(2,1,1) HVTH Nguyễn Thành Trung 114 Luận Văn Thạc só GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Vieät plot(y(:,1),y(:,6),'-') ylabel('Delta (rad)') title('GOC CONG SUAT (delta)') subplot(2,1,2) plot(y(:,1),y(:,7),'-') ylabel('Tem (pu)') title('MOMEN DIEN TUC THOI') h2=figure; subplot(2,1,1) plot(y(:,1),y(:,8),'-') ylabel('If (pu)') title('DONG KICH TU') subplot(2,1,2) plot(y(:,1),y(:,9),'-') ylabel('ia (pu)') xlabel('time (sec)') title('DONG TUC THOI PHA a') disp('Luu thi, nhap return de thoat') keyboard repeat_option = menu('TIEP TUC / THOAT ,','THOAT KHOI CT','TIEP TUC CHAY CT'); if isempty(repeat_option) repeat_option = 1; end end HVTH Nguyễn Thành Trung 115 Luận Văn Thạc só GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt MỤC LỤC Chương TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung: 1.2 Giới thiệu sơ lược nhà máy Ô Môn 1.3 Giới thiệu máy phát điện 1.3.1 Thông số kỹ thuật máy phát điện 330 MW 1.3.2 Sơ cấu tạo máy phát điện 330 MW làm mát Hydro .7 1.3.3 Hệ thống điều khiển nhà máy 13 1.3.4 Đặc tuyến P – Q máy phát 21 1.3.5 Đặt tuyến hình V máy phát đồng .27 1.3.6 Giới thiệu tự động điều chỉnh điện áp 31 1.4 Hướng nghiên cứu 33 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT, CÁC PHƯƠNG TRÌNH TỐN HỌC VỀ MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ 2.1 Mơ hình máy phát điện đồng 34 2.2 Sơ đồ tương đương máy phát đồng 35 2.3 Các phương trình tốn học 36 2.3.1 Các phương trình mạch stator (Stator circuit equations) .37 2.3.2 Hỗ cảm cuộn dây stator (Stator mutual inductances) .38 2.3.3 Hỗ cảm stator rotor 39 2.3.4 Các phương trình mạch rotor (Rotor circuit equation) 40 2.4 Phép biến đổi dq0 (the dq0 transformation) 41 2.4.1 Phương trình từ thơng Stator hệ quy chiếu dq0 43 2.4.2 Phương trình từ thơng rotor hệ quy chiếu dq0 43 HVTH Nguyễn Thành Trung 116 Luận Văn Thạc só GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt 2.4.3 Phương trình điện áp stator hệ quy chiếu dq0 44 2.4.4 Phương trình cơng suất moment .45 2.5 Phương trình tốn học hệ đơn vị tương đối .46 2.5.1 Các giá trị stator .46 2.5.2 Phương trình điện áp stator hệ đơn vị tương đối .47 2.5.3 Phương trình điện áp rotor hệ đơn vị tương đối 49 2.5.4 Phương trình từ thơng stator hệ đơn vị tương đối 49 2.5.5 Phương trình từ thông rotor hệ đơn vị tương đối .50 2.5.6 Hệ đơn vị tương đối cho rotor .50 Chương MÔ PHỎNG MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ PHA BẰNG PHẦN MỀM SIMULINK TRÊN MATLAB 3.1 Biểu thức Mô ment 59 3.2 Phương trình chuyển động khối Rotor 59 3.3 Biểu thức Mơment, phương trình chuyển động hệ đơn vị tương đối 60 3.4 Mô thông số đầu vào máy phát 61 3.5 Mô sơ đồ khối biến trục dq 63 3.5.1 Mô trục q 63 3.5.2 Mô trục d 65 3.6 Mô moment, vận tốc góc góc lệch pha 68 3.7 Mô kết nối tục dq Rotor máy phát 70 3.8 Mô khối sin ; cos 71 3.9 Mơ khối chuyển đổi dịng điện từ trục dqr sang trục abc 72 3.10 Mô khối xuất liệu từ máy phát P; Q, I, V 73 Chương VIẾT CHƯƠNG TRÌNH VÀ KẾT QUẢ CHẠY MƠ PHỎNG MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ PHA HVTH Nguyễn Thành Trung 117 Luận Văn Thạc só GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt 4.1 Viết chương trình nhập thơng số máy phát điện đồng pha 75 4.2 Viết chương trình chạy mơ tính tốn thông số máy phát đơn vị tương đối 75 4.3 Kết chạy mô 77 4.3.1 Kết mô chế độ vận hành máy phát điện đồng pha với thông số định mức 77 4.3.2 Kết mô máy phát vận hành chế độ thiếu kích từ 80 4.3.3 Kết mô máy phát vận hành chế độ kích từ 84 4.3.4 Kết mô vận hành máy phát chế độ kích từ 88 4.3.5 Kết mô máy phát vận hành chế độ điện áp thấp 92 4.3.6 Kết mô máy phát vận hành chế độ điện áp cao 95 4.3.7 Kết mô máy phát vận hành chế độ công suất thực .99 4.3.8 Kết mô máy phát vận hành chế độ điện áp 102 4.4 Kết luận 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 HVTH Nguyễn Thành Trung 118 Luận Văn Thạc só GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1: Biểu diễn dãy cơng suất máy phát theo chế độ làm mát nhà sản xuất Mitsubishi Hình 1.2: So sánh đặt tính khí Hydro với khơng khí nước Hình 1.3: Lễ khởi cơng xây dựng nhà máy nhiệt điện Ơ Mơn Hình 1.4: Cảnh quan 3D nhà máy Ơ Mơn Hình 1.5 Sơ đồ mặt cắt dọc máy phát điện 330 MW làm mát Hydro Hình 1.6 Cấu trúc lõi Rotorcủa máy phát Error! Bookmark not defined.8 Hình 1.7 Cấu trúc cuộn dây Roto Error! Bookmark not defined Hình 1.8 Sơ đồ thơng gió làm mát cho Rotorcủa máy phát Hình 1.9 Bộ chèn khí Hydro dầu Hình 1.10 Bảo vệ điện trục Roto 11 Hình 1.11 Hệ thống vành trượt chổi than máy phát 12 Hình 1.12 giao diện phần mềm Diasys Netmation Mitsubishi13Error! Bookmark not defin Hình 1.13 Cấu trúc tổng quan hệ thống DCS 14 Hình 1.14 Cấu hình phần cứng điều khiển MPS 15 Hình 1.15 Tiến trình khởi động tự động tổ máy APS 16 Hình 1.16 Tiến trình ngừng tự động tổ máy theo APS 17 Hinh 1.17 Các trang hình điều khiển 18 Hình 1.18 Giao diện theo dõi thơng số vận hành máy phát điệnError! Bookmark not defined.1 Hình 1.19 Giao diện theo dõi thông số nhiệt độ máy phát điệnError! Bookmark not defined.20 Hình 1.20 Giao diện theo dõi thơng số điện máy phátError! Bookmark not defined.21 Hình 1.21 : Đặt tuyến P – Q máy phát 330 MW làm mát khí Hydro22Error! Bookmark no Hình 1.22: Sơ đồ thay máy điện đơn giản Giản đồ véc tơ trạng thái xác lập 23 HVTH Nguyễn Thành Trung 119 Luận Văn Thạc só GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt Hình 1.23: Giới hạn nhiệt dịng kích từ dịng phần ứng24Error! Bookmark not defined Hình 1.24: Giới hạn nhiệt vùng biên 26 Hình 1.25: Sơ đồ vectơ từ thông phần cuối stator 27 Hình 1.26 Đặt tính hình V máy phát điện đồng 28 Hình 1.27 Đặt tuyến hình V biểu diễn mối quan hệ cơng suất ngõ dịng điện kích từ máy phát 410 MVA làm mát hydro 29 Hình 1.28 Đặt tuyến biễu diễn quan hệ điện áp, dòng điện cơng suất ngõ theo dịng điện kích từ máy phát 410 MVA làm mát hydro 30 Hình 1.29 Sơ đồ nguyên lý mạch kích từ máy phát 32 Hình 2.1 Sơ đồ mặt cắt ngang máy phát đồng pha 34 Hình 2.2 Sơ đồ tương đương máy phát đồng pha 35 Hình 2.3 Giá trị tự cảm Stator 38 Hình 2.4 Giá trị hỗ cuộn dây Stator 38 Hình 3.1 Biểu diển góc lệch pha véc tơ điện áp, dòng điện, Stator Rotor máy phát điện đồng Error! Bookmark not defined Hình 3.2 Mơ khối chuyển đổi điện áp từ hệ quy chiếu abc sang qd0 63 Hình 3.3 Sơ đồ khối trục q 64 Hình 3.4 Độ tăng điện áp 64 Hình 3.5 Mô trục q Simulink (khối q_cct) 64 Hình 3.6 Sơ đồ khối trục d 66 Hình 3.7 Mơ trục d (khối d_cct) 67 Hình 3.8 Sơ đồ khối Moment vận tốc góc, góc lệch pha 69 Hình 3.9 Mơ chuyển động Rotor 69 Hình 3.10 Mơ khối kết nối trục Rotor máy phát 70 Hình 3.11 Mô khối tạo hàm sin ; cos 71 HVTH Nguyễn Thành Trung 120 Luận Văn Thạc só GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt Hình 3.12 Sơ đồ mơ khối chuyển đổi từ dqr sang abc 72 Hình 3.13 Sơ đồ mơ khối xuất liệu từ máy phát 73 Hình 3.14 Sơ đồ khối tổng quát máy phát đồng 74 Hình 4.1 (a) Đồ thị mơ điện áp dịng điện Stator với thơng số vận hành bình thường định mức Error! Bookmark not defined Hình 4.1 (b) Đồ thị mơ cơng suất hữu công vô công với thông số vận hành bình thường định mức 85 Hình 4.1 (c) Đồ thị mơ góc cơng suất mơment với thơng số vận hành bình thường tải định mức 86 Hình 4.1 (d) Đồ thị mơ dịng kích từ dịng tức thời pha a với thơng số vận hành bình thường tải định mức 86 Hình 4.2 (a) Đồ thị mơ điện áp dịng điện stator vận hành chế độ thiếu kích từ 87 Hình 4.2 (b) Đồ thị mơ công suất hữu công vô công vận hành chế độ thiếu kích từ 88 Hình 4.2 (c) Đồ thị mơ góc cơng suất mơment vận hảnh chế độ thiếu kích từ 88 Hình 4.2 (d) Đồ thị mơ dịng kích từ dịng tức thời stator vận hành chế độ thiếu kích từ Error! Bookmark not defined.89 Hình 4.2 (e) Các thơng số thực tế q trình thử nghiệm giảm kích từ máy phát 90 Hình 4.3 (a) Đồ thị mơ điện áp dòng điện stator máy phát vận hành chế độ kích từ 92 Hình 4.3 (b) Đồ thị mơ cơng suất hữu công vô công máy phát vận hành chế độ kích từ Error! Bookmark not defined.92 Hình 4.3 (c) Đồ thị mơ góc cơng suất mơment máy phát vận hành chế độ kích từ Error! Bookmark not defined.93 HVTH Nguyễn Thành Trung 121 Luận Văn Thạc só GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt Hình 4.3 (d) Đồ thị mơ dịng kích từ dòng tức thời stator vận hành chế độ kích từ Error! Bookmark not defined.93 Hình 4.3 (e) Các thơng số thực tế q trình thử nghiệm q kích từ máy phát Error! Bookm Hình 4.4 (a) Đồ thị mơ điện áp, dòng điện stator máy phát vận hành trường hợp kích từ Error! Bookmark not defined.96 Hình 4.4 (b) Đồ thị mơ công suất hữu công, vô công của máy phát vận hành trường hợp kích từ Error! Bookmark not defined.97 Hình 4.4 (c) Đồ thị mơ góc cơng suất mơment máy phát vận hành trường hợp kích từ Error! Bookmark not defined.97 Hình 4.4 (d) Đồ thị mơ dịng kích từ dịng tức thời máy máy vận hành trường hợp kích từ Error! Bookmark not defined.98 Hình 4.5 (a) Mơ điện áp, dịng điện stator máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới thấp Error! Bookmark not defined.100 Hình 4.5 (b) Mô công suất hữu công vô công máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới thấp Error! Bookmark not defined.100 Hình 4.5 (c) Đồ thị mơ góc cơng suất moment máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới thấp Error! Bookmark not defined.101 Hình 4.5 (d) Đồ thị mơ dịng điện kích từ dòng tức thời stator vận hành trường hợp điện áp lưới thấp Error! Bookmark not defined.101 Hình 4.6 (a) Đồ thị mơ điện áp dịng điện stator máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới cao 103Error! Bookmark not defined Hình 4.6 (b) Đồ thị mơ cơng suất hữu công vô công máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới cao Error! Bookmark not defined.103 Hình 4.6 (c) Đồ thị mơ góc công suất môment máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới cao Error! Bookmark not defined.104 Hình 4.6 (d) Đồ thị mơ dịng kích từ địng tức thời máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới cao Error! Bookmark not defined.104 HVTH Nguyễn Thành Trung 122 Luận Văn Thạc só GVHD: PGS TS Nguyễn Hoàng Việt Hình 4.6 (e) Các thơng số máy phát cố điện áp cao ngày 26/04/2011 105 Hình 4.7 (a) Đồ thị mơ điện áp dịng điện stator máy phát vận hành chế độ công suất 107 Hình 4.7 (b) Đồ thị mơ công suất hữu công vô công máy phát vận hành chế độ công suất 107 Hình 4.7 (c) Đồ thị mơ góc cơng suất moment máy phát vận hành chế độ công suất Error! Bookmark not defined.108 Hình 4.7 (d) Đồ thị mơ dịng kích từ dòng điện tức thời máy phát vận hành chế độ công suất Error! Bookmark not defined.108 Hình 4.8 (a) Đồ thị mơ Điện áp dòng điện Stator vận hành trường hợp điện áp lưới Error! Bookmark not defined.110 Hình 4.8 (b) Đồ thị mô công suất hữu công vô công máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới Error! Bookmark not defined.110 Hình 4.8 (c) Đồ thị mơ góc cơng suất mơment tức thời máy phát vận hành trường hợp điện áp lưới 111Error! Bookmark not defined Hình 4.8 (d) Đồ thị mơ dịng kích từ dòng tức thời máy phát vận hành chế độ điện áp 111Error! Bookmark not defined HVTH Nguyễn Thành Trung 123 Error! ... khảo sát luận văn; Mô vận hành bình thường máy phát điện với thơng số định mức Mô vận hành máy phát điện trường hợp thiếu kích từ Mơ vận hành máy phát điện trường hợp q kích từ Mơ vận hành máy phát. .. phát điện trường hợp kích từ Mô vận hành máy phát trường hợp điện áp lưới thấp Mô vận hành máy phát trường hợp điện áp lưới cao Mô vận hành máy phát trường hợp công suất thực Mô vận hành máy phát. .. vận hành chế độ thiếu kích từ 80 4.3.3 Kết mô máy phát vận hành chế độ kích từ 84 4.3.4 Kết mô vận hành máy phát chế độ kích từ 88 4.3.5 Kết mô máy phát vận hành chế độ điện áp thấp