跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.200.194.255) 您好!臺灣時間:2024/07/23 05:52
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:李鳳春
研究生(外文):Feng-Chun Lee
論文名稱:複循環電廠動態分析及模擬
論文名稱(外文):Dynamic Analysis and Simulation of the Combined cycle power plant
指導教授:黃培華黃培華引用關係
指導教授(外文):Pei-Hwa Huang
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:139
中文關鍵詞:多機電廠動態分析特徵值電力系統穩定器複循環發電廠
外文關鍵詞:Multi-generatorDynamic AnalysisEigenvaluePower System StabilizerCombined cycle power plant
相關次數:
  • 被引用被引用:1
  • 點閱點閱:822
  • 評分評分:
  • 下載下載:58
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
摘要

本論文主要目的在探討複循環火力發電廠的動態特性。採用一多機組發電廠為研究對象,建立出系統的動態模型,而動態分析包含兩項方法:頻域分析及時域模擬,頻域分析為進行系統特徵值與特徵向量的分析,以瞭解其各機組之間振盪型態與動態穩定度特性,時域模擬為施予暫態響應模擬。探討動態穩定度改善包括加裝雙輸入訊號之電力系統穩定器。
在本論文中,特別針對目前台電系統中複循環發電廠的單機振盪模式加以分析以及探討,並驗證具備雙輸入量測訊號之電力系統穩定器用於複循環發電廠之可行性。

關鍵詞:多機電廠、動態分析、特徵值、電力系統穩定器、複循環發電廠。
Abstract

The object of this thesis is to study the dynamic characteristics of a combined cycle power plant. A real multi-generator plant is taken a sample and then established a dynamic model for this system. Dynamic analysis includes two methods are the frequency domain analysis and time domain simulations. Based on the model, the frequency domain analysis is to analyze eigenvalue and eigenvector of system. The time domain simulation is to find transient response of the multi-generator plant. The research of improved dynamic stability aims to use power system stabilizer of the dual input measurement.
In addition, this thesis analyzed the local-area mode in a combined cycle power plant of the Tai-power system, and verified the feasibility of installing such a stabilizer in a combined cycle power plant.

Keyword: Multi-generator , Dynamic Analysis, Eigenvalue, Power System Stabilizer, Combined cycle power plant.
目錄
第一章 緒論 1
1.1 研究動機及目的 1
1.2 研究方法 2
1.3 研究工具軟體 4
1.4 分章內容 4
第二章 動態穩定度分析理論與方法 6
2.1 前言 6
2.2 電力系統動態穩定度 6
2.3 電力系統之低頻振盪分析 7
2.4 頻域分析法 10
2.5 時域模擬分析 20
第三章 系統介紹 21
3.1複循環發電廠電力系統架構概述 21
3.2勵磁系統概述 24
3.2.1 發電機構造 24
3.2.2 勵磁原理 25
3.2.3 發電機之運轉 26

3.2.4 勵磁系統 28
3.2.5 數位式自動電壓調整器 31
3.3選用PSS/E軟體提供之各控制模型 37
3.4電力系統穩定器 41
3.4.1 電力系統穩定器簡介 41
3.4.2 穩定器的輸入訊號型態 44
3.4.3 具備雙輸入值之電力系統穩定器 45
第四章 系統模擬分析 47
4.1 發電機未裝設電力系統穩定器 47
4.2 發電機裝設電力系統穩定器 85
4.3 發電機裝設具備擷取雙輸入量測訊號之電力系統穩定器 97
第五章 結論 105
5.1 總結 105
5.2 未來研究方向 106
參考文獻 107
附錄A 110
附錄B 116
附錄C 119


圖目錄
圖 3.1 台電系統北部某複循環火力發電廠單線圖 22
圖 3.2發電機容量曲線 27
圖 3.3勵磁機系統架構圖 28
圖 3.4無刷式勵磁機之實體圖 29
圖 3.5無刷式勵磁機系統架構示意圖 30
圖 3.6 MEC-600 D-AVR之系統架構圖 32
圖 3.7 MEC-600 D-AVR控制器主要功能方塊圖 35
圖 3.8發電機模型(GENROU) 39
圖 3.9勵磁機模型(EXAC4) 39
圖 3.10電力系統穩定器模型(PSS2A) 40
圖 3.11調速機模型(GAST) 40
圖 3.12調速機模型(IEESGO) 41
圖 3.13電力系統穩定器 42
圖 3.14具備雙輸入信號量測之電力系統穩定器模型 45
圖 4.1未裝設PSS之特徵值圖 50
圖 4.2 Mode 1之特徵向量圖(GAS-TURBINE) 51
圖 4.3 Mode 1之特徵向量圖(STEAM-TURBINE) 51

圖 4.4 Mode3之特徵向量圖(GAS-TURBINE) 52
圖 4.5 Mode 3之特徵向量圖(STEAM-TURBINE) 52
圖 4.6 Mode 5之特徵向量圖(GAS-TURBINE) 53
圖 4.7 Mode 5之特徵向量圖(STEAM-TURBINE) 53
圖 4.8 Mode 7之特徵向量圖(GAS-TURBINE) 54
圖 4.9 Mode 7之特徵向量圖(STEAM-TURBINE) 54
圖 4.10 Mode 9之特徵向量圖(GAS-TURBINE) 55
圖 4.11 Mode 9之特徵向量圖(STEAM-TURBINE) 55
圖 4.12 Mode 11之特徵向量圖(GAS-TURBINE) 56
圖 4.13 Mode 11之特徵向量圖(STEAM-TURBINE) 56
圖 4.14 Mode 13之特徵向量圖(GAS-TURBINE) 57
圖 4.15 Mode 13之特徵向量圖(STEAM-TURBINE) 57
圖 4.16 Mode 15之特徵向量圖(GAS-TURBINE) 58
圖 4.17 Mode 15之特徵向量圖(STEAM-TURBINE) 58
圖 4.18 Mode 17之特徵向量圖(GAS-TURBINE) 59
圖 4.19 Mode 17之特徵向量圖(STEAM-TURBINE) 59
圖 4.20 Mode 19之特徵向量圖(GAS-TURBINE) 60
圖 4.21 Mode 19之特徵向量圖(STEAM-TURBINE) 60

圖 4.22 Mode 21之特徵向量圖(GAS-TURBINE) 61
圖 4.23 Mode 21之特徵向量圖(STEAM-TURBINE) 61
圖 4.24 Mode 23之特徵向量圖(GAS-TURBINE) 62
圖 4.25 Mode 23之特徵向量圖(STEAM-TURBINE) 62
圖 4.26 Mode 25之特徵向量圖(GAS-TURBINE) 63
圖 4.27 Mode 25之特徵向量圖(STEAM-TURBINE) 63
圖 4.28 Mode 27之特徵向量圖(GAS-TURBINE) 64
圖 4.29 Mode 27之特徵向量圖(STEAM-TURBINE) 64
圖 4.30 Mode 29之特徵向量圖(GAS-TURBINE) 65
圖 4.31 Mode 29之特徵向量圖(STEAM-TURBINE) 65
圖 4.32 Mode 31之特徵向量圖(GAS-TURBINE) 66
圖 4.33 Mode 31之特徵向量圖(STEAM-TURBINE) 67
圖 4.34Mode 31各發電機參與因數直條圖 80
圖 4.35系統未裝設PSS時之轉子轉速響應 81
圖 4.36系統未裝設PSS時之輸出功率響應 82
圖 4.37系統未裝設PSS時之虛功率響應 83
圖 4.38系統未裝設PSS時之電壓響應 84
圖 4.39 PSS裝設於CG1(#301)之根軌跡圖形 85

圖 4.40 Mode 31之特徵值圖(裝設PSS) 87
圖 4.41 Mode 31之特徵向量圖(裝設PSS ,GAS-TURBINE) 88
圖 4.42 Mode 31之特徵向量圖(裝設PSS ,STEAM-TURBINE) 89
圖 4.43CG1裝設PSS時最佳KS1值之轉子轉速響應(KS1=9) 91
圖 4.44CG1裝設PSS時最佳KS1值之輸出功率響應(KS1=9) 92
圖 4.45CG1裝設PSS時最佳KS1值之虛功率響應(KS1=9) 93
圖 4.46CG1裝設PSS時最佳KS1值之電壓響應(KS1=9) 94
圖 4.47 Mode 31之特徵值圖(裝設PSS於CG1 #301 ) 96
圖 4.48取參與因數最低之機組CS3(#323)為裝設於 98
CG1(#301)PSS之第二組輸入參考訊號之根軌跡圖 98
圖 4.49 取參與因數最低之機組CS3(#323)為裝設於CG1(#301)PSS之第二組輸入參考訊號之轉子轉速響應 100
圖 4.50取參與因數最低之機組CS3(#323)為裝設於CG1(#301)PSS之第二組輸入參考訊號之功率響應 101
圖 4.51 取參與因數最低之機組CS3(#323)為裝設於CG1(#301)PSS之第二組輸入參考訊號之虛功率響應 102
圖 4.52 取參與因數最低之機組CS3(#323)為裝設於CG1(#301)PSS之第二組輸入參考訊號之電壓響應 103


















表目錄
表3.1 機組資料 21
表4.1 電力潮流實功率與虛功率流動情形資料表 48
表4.2 機電模式的特徵值 49
表4.3 Mode 1、2特徵結構表 68
表4.4 Mode 3、4特徵結構表 68
表4.5 Mode 5、6特徵結構表 69
表4.6 Mode 7、8特徵結構表 69
表4.7 Mode 9、10特徵結構表 70
表4.8 Mode 11、12特徵結構表 70
表4.9 Mode 13、14特徵結構表 71
表4.10 Mode 15、16特徵結構表 71
表4.11 Mode 17、18特徵結構表 72
表4.12 Mode19、20特徵結構表 72
表4.13 Mode 21、22特徵結構表 73
表4.14 Mode 23、24特徵結構表 73
表4.15 Mode 25、26特徵結構表 74
表4.16 Mode 27、28特徵結構表 75
表4.17 Mode 29、30特徵結構表 76
表4.18 Mode 31、32特徵結構表 77
表4.19 各群組發電機編號表 79
表4.20 機電模式的振盪模式表 79
表4.21 Local Mode裝設PSS之特徵值比較 86
表4.22發電機裝設具備雙輸入量測訊號PSS之特徵值比較 98
參考文獻
[1] 張忠良,“台電系統低頻振盪現象之研究與改善”,台電工程月刊,第540期,pp. 5-8,82年8月。
[2] 張忠良、劉阿興、劉傳聖、柯重光、陳永田、黃江滄,台電系統低頻振盪現象之實測與改善,經濟部報告,民國83年6月。
[3] 黃瓊誼、張忠良、陳永田、黃江滄,“電力系統阻尼變遷分析”,第十四屆電力工程研討會論文集,頁 230-236, 82年12月。
[4] 劉志文,電力防衛系統之研究-子計畫七:特殊保護策略之研究,國科會專題研究計畫報告,民國93年7月。
[5] C. L. Chang, A. S. Liu, and C. T. Huang,“Oscillatory stability analysis using real-time measured data,”IEEE Trans. on Power Systems, Vol. 3, No.3, pp. 823-829, August 1993.
[6] C. L. Chang, C. S. Liu, and C. K. Ko, “Experience with power system stabilizers in a longitudinal power system,”IEEE/PES 1994 Summer Meeting.
[7] 張忠良,“台電系統使用電力系統穩定器之經驗,”台電工程月刊,546期,頁33-39,83年2月.
[8] 汪以仁、劉志文、蘇仁達,“電力系統特殊保護策略之研究”,第二十二屆電力工程研討會論文集,民國90年12月。
[9] P. M. Anderson and A. A. Fouad, Power System Control and Stability, IEEE Press, 1994.
[10] P. Kundur, Power System Stability and Control, McGraw-Hill, 1994.
[11] G. Rogers, Power System Oscillations, Kluwer Academic, 2000.
[12] PSS/E-29, “Power System Simulator for Engineering, 2002.
[13] P. H. Huang and Y. Y. Hsu, “Eigenstructure assignment in a longitudinal power system via excitation control,” IEEE Trans. on Power Systems, Vol. 5, No. 1, pp. 96-102, February 1990.
[14] G. P. Liu and R. J. Patton, Eigenstructure Assignment for Control System Design, Chichester, 1998.
[15] 黃培華,利用特徵結構之動態穩定度研究,台灣大學電機工程學系博士論文,1989。
[16] 黃培華,“應用於電力系統小信號穩定度分析之關鍵特徵值計算法”,電機月刊,第4期,頁282-289,91年4月。
[17] M. Klein, G. J. Rogers, and P. Kundur, “A fundamental study of inter-area oscillations in power systems,”IEEE Trans. on Power Systems, Vol. 6, No.3, pp. 914-921, August 1991.
[18] G. J. Rogers , “The application of power system stabilizers to a multigenerator plant,” IEEE Trans. on Power Systems, Vol. 15, pp. 350-355, 2000.
[19] IEEE Standard 421.2, IEEE Guide for Identification, Testing, and Excitation Control System, IEEE. Press, 1990.
[20] M. Klein, G. J. Rogers, S. Moorty, and P. Kundur, “Analytical investigation of factors influencing power system stabilizer performance,” IEEE Trans. on Energy Conversion, Vol. 7, No.3, pp. 382-388, September1992.
[21] X. Yang and A. Feliachi, “Stabilization of inter-area oscillation modes through excitation systems,” IEEE Trans. on Power Systems, Vol. 9, No. 1, pp. 494-500, February 1994.
[22] J. H. Chow, J. J. Sanchez-Grsca, H. Ren, and S. Wang, “Power system damping controller design,” IEEE Control Systems Magazine, pp. 82-90, August 2000.
[23] 唐陽明,多機電廠動態分析,台灣海洋大學電機工程學系碩士論文,2003。
[24] A. F. Snyder, “Inter-Area OscillatonDamping with Power System Stabilizers and Synchronized Phasor Measurement,” Virginia Polytechnic Institute and State University, Thesis, 1997.
[25] M. E. About-Ela, A. A. Sallam, J. D. McCalley, and A. A. Fouad, “Damping controller design for power system oscillations using global signals,” IEEE Trans. on Power Systems, Vol. 11, No. 2, pp. 767-773, 1996.
[26] User Manual, DAH-TARN COMBINED CYCLE POWER PROJECT STAGE-1 , 2006.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top