بررسی و آنالیز نوسانات زیر سنکرون و پدیده تشدید زیر سنکرون در سیستم قدرت با استفاده از نرم افزار متلب

در این مقاله با درنظر گرفتن یک سیستم پیچشی با 6 جرم، اثر دینامیک پیچشی شفت بین محرک و توربین و ژنراتور بررسی گردید و به این منظور از مدل جرم گسترده توربین و ژنراتور استفاده شد. در نظر گرفتن این سیستم جرم و فنر باعث ایجاد یک سری مودهای مربوط به آن می گردد که در صورت تحریک هر کدام از آنها قسمتهای مختلف سیستم مکانیکی دچار نوسان شده و امکان آسیب دیدن شفت وجود خواهد داشت. به منظور دستیابی به دید بهتر نسبت نحوه و میزان اثر مودهای نوسانی سیستم و به دست آوردن ایده لازم به منظور طراحی کنترلر، معادلات دینامیکی توصیف کننده سیستم به شکل مودال درآمدند. به منظور به دست آوردن دید بهتر از اثر هر مود بر نوسان جرمها از Mode Shape ها استفاده شد. هر Mode Shape میزان نوسان جرمهای مختلف نسبت به یکدیگر هنگامی که یک مود خاص تحریک شود را نشان می دهد. Shape Mode های سیستم در دو حالت بدون در نظر گرفتن اثر شبکه و با در نظر گرفتن اثر شبکه به دست آمد. در حالت اول، مود اول دارای فرکانس صفر می باشد. شکل مود حاصله بیانگر این موضوع است که در این مد جرمهای مختلف نسبت به یکدیگر هیچ نوسانی ندارند و کل جرم ها بایکدیگر حرکت می کنند. Hm1 مربوط به این مد برابر با جمع ثوابت اینرسی 6 جرم می باشد و Km1 برابر صفر است که بیانگر عدم نوسان در این مود می باشد. در حالت بدون اثر شبکه Mode Shape ها نشان می دهد که، مد پنجم (32 هرتز) باعث اعمال گشتاورهای شدید بین جرمهای LA-LB و به خصوص LB-G می گردد و لذا باید از شرایطی که باعث ایجاد چنین فرکانسی گردد، اجتناب شود. در حالتیکه شبکه در نظر گرفته می شود بین رتور ژنراتور و شبکه یک ثابت فنری که همان گشتاور سنکرون کننده را مدل می کند در نظر گرفته می شود. در این حالت مد با فرکانس صفر تبدیل به مدی با فرکانس پایین در حدود (3 هرتز) می باشد. و بیانگر این موضوع است که کل سیستم با این فرکانس نسبت شبکه نوسان می کند. این مد در واقع مدی است که در مباحث پایداری مورد توجه قرار می گیرد. در این حالت بقیه شکل مودها تغییر چندانی پیدا نمی کنند.

کلیدواژه ها:

سیستم قدرت ، نوسانات پیچشی ، مود پیچشی