Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển kích từ cho máy phát nhà máy thuỷ điện

Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển kích từ cho máy phát nhà máy thuỷ điện Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển kích từ cho máy phát nhà máy thuỷ điện Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển kích từ cho máy phát nhà máy thuỷ điện luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO TRờng đại học bách khoa hà nội Yathotu va Nghiên cứu khảo sát thiết kế hệ thống điều khiển kích từ cho máy phát nhà máy thủy điện Chuyên ngành : hệ thống điện Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Ngời hớng dẫn khoa học: gs.ts nguyễn trọng Hà nội - 2008 LƠI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nên luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả YATHOTOU VA Lời cảm ơn Từ Thời gian bắt đầu nghiên cứu đến luận văn đà hoàn thành Trong trình làm đề tải tôI đà nhận giúp đỡ thầy, cô giáo đặc biệt lướng dÃn tận tình chu đấo thầy gs.ts nguyễn Tôi xin thành cảm ơn xin bày biết ơn chân thành đến gs.ts nguyễn , Các thầy, Cô giáo mô tự động hóa.xncn ( DEP Of IN DUSTRIAL AUTOMATION ), Trung tâm đào sau đại học mô Đại Học Bách Khoa Hà Nội Đại Học kỹ Thuật Lào đà tạo điều kiện giúp đỡ suốt trình tham gia khoa học Các bạn bè sinh viên Lào học lấp cán kỹ thuật điện Lào đà giúp đỡ hoàn thành luận văn Do hạn chế thời gian, trình nên luận văn tránh khỏi sai sót Tác giả mong nhận dẫn, góp ý thầy giáo, co giáo đồng nghiệp để luận văn hoàn thành Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành cảm ơn!! Mục lục Trang phụ bìa Trang Lời cam đoan Mục lục Danh mục chữ viết tắt Mở đầu Chương 1: GớI THIệU CHUNG Về CÔNG NGHệ SảN XUấT ĐIệN NĂNG 1.1.Giớ thiệu chung hệ thống1 1.1.1.Nguồn lượng sơ cấp.3 1.1.2.Tua bìn (Turbine).4 1.1.3 Máy phát.4 1.1.4.Bộ phận truyền tải điện4 1.1.4.a.Các loại nhà máy điện 1.1.4.a.1 Nhà máy nhiệt điện 1.1.4.a.2 Nhà máy điện ngyuyeen tử6 1.1.4.a.3 Nhà máy thủy điện7 1.2 Máy phát điện động .7 1.2.1 Định nghĩa 1.2.2 Cấu tạo nguyên lý 1.3 Kết cấu đặc điểm.11 1.3.1.Máy phát điện cực ẩn.11 1.3.2 Máy phát điện cực lồi13 1.4 Phương trình máy phát điện động bộ.14 1.4.1 Phương trình máy phát điện động cực ẩn 14 1.4.2 Phương trình điện áp máy phát điện động cực lồi15 1.5 Các đặc tính máy phát điện đồng bộ.15 1.5.1.Đặc tính không tải 16 1.5.2 Đặc tính ngắn mạch tỷ số ngắn mạch K.17 1.5.3.Đặc tính độ thay đổi điện áp U dm máy phát diện động bộ.19 1.5.4 Đặc tính điều chỉnh 20 1.5.5.Đặc tính tải.21 Chương 2: vấn đề từ ®éng hãa vµ ®iỊu chØnh hƯ thèng ®iƯn 2.1 NhiƯm vơ chung vỊ tõ ®éng hãa hƯ thèng ®iƯn……………………………23 2.1.1 Đặc điểm việc điều khiển hệ thống điện.23 2.1.2 NhiƯm vơ ®iỊu khiĨn hƯ thèng ®iƯn…………………………………… 24 2.1.3 Yêu cầu trình điều chỉnh hệ thống điện26 2.2 Vấn để ổn định hệ thống điện 35 2.2.1 Khái niệm chung 35 2.2.1.1 Các chế độ làm việc hệ thống điện- định nghĩa ổn định.35 2.2.1.1.1 HƯ thèng ®iƯn……………………………………………………… 35 2.2.1.1.2 ChÕ ®ä cđa hƯ thống điện35 2.2.1.1.3 Yêu cầu chế độ hệ thống điện36 2.2.1.1.4 Điều kiện tồn chế độ xác lập định nghĩa ổn định hệ thống điện 37 2.2.2 Định nghĩa ổn định hệ thống điện 39 2.2 2.1 Định nghĩa ổn định tĩnh39 2.2.2.2 Định nghĩa ổn định động40 2.2.2.3 Định nghĩa ổn định tổng quát 41 2.2.3 Phương pháp khảo sát ổn định hệ thống điện 43 2.2.3.1 Phương pháp khảo sát ổn định tĩnh46 2.2.3.2 Phương pháp khảo sát ổn định động 46 Chương 3: vấn để ổn định điện áp máy phát hệ thống điều kiển kích từ máy phát 3.1 Yêu cầu chung điều chỉnh điện áp máy phát.48 3.1.1 Điều chỉnh công suất tắc dụng 48 3.1.2 Điều chỉnh công suất phản kháng Q.50 3.1.3 Một số sơ đồ điều khiển kích từ điển hình50 3.1.3.1.Kh¸i niƯm………………………………………………………………50 3.1.3.1.1 HƯ thèng kÝch thÝch dïng m¸y ph¸t mét chiỊu…………………… 52 3.1.3.1.2 HƯ thèng kÝch thÝch dïng m¸y ph¸t xoay chiỊu…………………… 53 3.1.3.1.3 HƯ thèng kÝch thÝch dïng ngn chØnh l­u cã ®iỊu khiĨn………… 54 3.2 CÊu tróc hệ điều khiển điện áp máy phát TĐK 55 3.2.1 Nguyªn lý chung……………………………………………………… 55 3.2.2 Nguyªn lý bé ®iỊu khiĨn kÝch tõ ……………………………………… 58 3.3 HƯ thèng kÝch từ mát phát của nhà điện hòa bình64 3.3.1 Nguyên lý mạch lực cho kích từ chính.64 1.Khái niêm.64 Các nguyên tắc điều khiển hệ đồng .67 2.1 Nguyên tắc điều khiển ngang 67 2.2 Nguyên tắc điều khiển dọc.68 3.Mạch điều khiển kênh nhiều kênh69 3.3.3.3.1 Mạch điều khiển nhiều kênh 69 3.3.3.3.2 Mạch điều khiển kênh 70 3.3.4 Các khâu mạch điều khiển 71 3.3.4.1 Khâu tạo điện áp đồng 71 3.3.4.2 Khâu tạo điện áp cứa 72 3.3.4.3 Khâu so sánh 73 3.3.4.4 Biến áp xung 75 Chương 4: ứng dụng matlab simulink mô hình hóa hệ điều khiển kích từ thủy điện hòa bình 4.1 Khái niệm mô hình hóa hệ thống78 4.1.1 Khái niệm chung 78 4.1.2 Đặc điểm mô hình hóa hệ thống.79 4.1.3 Phân loại mô hình hóa hƯ thèng…………………………………………81 4.1.3.1 TÝnh ®éng nhÊt……………………………………………………… 83 4.1.3.2 TÝnh thùc dụng 83 4.1.4 Một số ngiên tắc xây dựng mô hình83 4.1.4.1 Nghiên tắc xây dựng sơ đồ khối.83 4.1.4.2 Nghiên tắc thích hợp 84 4.1.4.3 Nghiên tắc độ xác84 4.1.4.4 Nghiên tắc tổ hợp 84 4.2 Khái niệm chung Matlab simulink 84 4.2.1 Giới thiệu úng dụng Matlab mô điều khiển từ động86 4.2.1.1 ứng dụng Matlab để phân tích khảo sát hệ thống điều khiển từ động86 4.2.1.1.a Miền thời gian.86 4.2.1.1.b.Miền tần số 88 4.2.1.1.c Phân tích mô hình không gian trạng tháI Matlab.93 4.2.2 ứng dụng Simulink để mô hệ thống động học.96 4.2.3 ứng dụng Matlab-Simulink mô khảo sát hệ số điện 101 4.3 ứng dụng Matlab Simulink đẻ mô hệ điều khiển điện áp máy phát nhà máy thủy điện.101 4.3.1.Sơ đồ tham số 101 4.3.1.1 Khối TĐK cho kích từ máy phát hòa bình.101 4.4.Xây dựng sơ đồ Simulink kết mô 105 Kết luận Sau gần tháng làm luận văn, đà làm thành luận văn ứng dụng Chương 1: Giới thiệu chung công nghệ sản xuất điện Chương 2: Vấn để từ động hóa điều chỉnh hệ thống điện Chương 3: Vấn để ổn định điện áp máy phát hệ thống điều khiển kích từ máy phát Chương 4: ứng dụng Matlab Simulink mô hình hóa hệ điều khiển kích từ thủy điện hòa bình Dừa vào tài liệu tham khảo, nhờ hương dẫn gs.ts nguyễn trọng nồ lực thân đà hàm thành đủ nhiệm vụ yêu cầu Phần mô hệ điều khiển kích từ cho máy pháy thủy điện hòa bình phần mới, nội dùng phức tạp khó, kết đặt tốt, dùng để tham khảo kỉnh định vận hành thực tế Với thời gian ngắn, kiến thức hạn hẹp, đo kết bước đầu tránh khổi sai sót, kính mang thầy thông càm Xin chân thành cảm ¬n ... Vấn để từ động hóa điều chỉnh hệ thống điện Chương 3: Vấn để ổn định điện áp máy phát hệ thống điều khiển kích từ máy phát Chương 4: ứng dụng Matlab Simulink mô hình hóa hệ điều khiển kích từ thủy... xuất điện, có nhiệm vụ biến từ turbine thành điện đầu cực máy phát Hiện máy ophát dùng nhà máy điện máy phát đồng bộ, nghĩa sức điện động máy phát phát phụ thuộc vào hai yếu tố, tốc độ quay máy phát. .. Nhà máy nhiệt điện 1.1.4.a.2 Nhà máy điện ngyuyeen tử6 1.1.4.a.3 Nhà máy thủy điện7 1.2 Máy phát điện động .7 1.2.1 Định nghĩa 1.2.2 Cấu tạo nguyên lý 1.3 Kết cấu đặc điểm.11 1.3.1 .Máy phát điện