Bir güç sisteminde Hopf çatallanmaları ve salınımların sönümlendirilmesi
Özet
Bu çalışmada, Senkronaltı Rezonans (SSR) oluşan bir elektrik güç sistemindeki Hopf çatallanmaları incelenmekte ve kararsız burulma salınımlarının sönümlendirilmesi için tasarlanan bir kontrolör sunulmaktadır. SSR araştırmaları için geliştirilen IEEE İkinci Gösterge Modelinin birinci sistemi kullanılmıştır. Senkron makinenin amortisör sargıları doğrusal olmayan modele dahil edilmiştir. Seri kompanzasyon kapasitörü tesis edilmiş olan enerji iletim hatlarına bağlı senkron makineler, potansiyel olarak senkronaltı elektrik modunun, türbin-generatör şaft sisteminin burulma salınım modları ile etkileşimine maruz kalabilirler. Modellenen elektrik güç sisteminde meydana gelen Hopf çatallanmalarının hangi tip olduğu, birinci Lyapunov katsayılarının analitik olarak hesaplanması ile belirlenmiştir. Sabit ikaz uygulanan modelde kritik-altı Hopf çatallanması meydana gelmektedir. Diğer yandan, Otomatik Gerilim Düzenleyicisinin (AVR) eklenmesi ile modelde kritik-üstü Hopf çatallanması oluşmaktadır. Ayrıca, SSR sonucu ortaya çıkan kararsız burulma salınımlarının sönümlendirilmesi için, zaman gecikmeli geri besleme kontrol teorisine dayanan bir kontrolör tasarlanmıştır. Kontrol girdisi olarak sadece senkron makine rotorunun açısal hızını kullanan kontrolörün zaman gecikme ve kazanç parametreleri için uygun değerler, sistemin dinamik cevabını değerlendiren bir performans endeksi hesaplanarak belirlenmiştir. Tasarlanan kontrolörün etkili sonuçlar verdiği benzetimler yardımı ile gösterilmiştir. Kontrolör etkinliği değerlendirilirken, AVR ve kontrolör çıkış sınırlayıcıları da modele dahil edilmiş ve seri kapasitör kompanzasyonunun pratik işletme değerleri için kontrolörün etkili olduğu görülmüştür.
Anahtar Kelimeler: Senkronaltı Rezonans, hopf çatallanması, lyapunov katsayıları, zaman gecikmeli geri besleme kontrolü.
Tam Metin: PDF