Auswirkung von Erregermodellparametern und -begrenzungen auf das dynamische Verhalten von Synchrongeneratoren

Abstract

Das Ziel dieser Diplomarbeit ist die Wirkungen von Erregermodellparametern auf das dynamische Verhalten des Synchrongenerators zu untersuchen. Für die Erregersysteme werden drei Modelle, die heute häufig eingesetzt werden, untersucht. Bei neuen Synchrongeneratoren werden überwiegend die bürstenlosen und statischen Erregersysteme eingesetzt. Die Gleichstromerregersysteme kommen wegen des Wartungsaufwandes heute nur noch selten zum Einsatz. Jedoch finden wir noch immer viele Gleichstromerregersysteme bei alten Systemen in Betrieb. In dieser Arbeit werden drei Erregersysteme von IEEE, bzw. DC1A, ST1A und AC2A, untersucht. Für die Durchführung der Analyse werden das Siemens-Programm PSS Sincal und Matlab verwendet. Mittels Matlab wird die Automatisierung für PSS Sincal erstellt. Es wird analysiert, wie sich die Erregermodellparameter auf das dynamische Verhalten des Synchrongenerators nach einer Störung im Versorgungsnetz auswirken. Als Störung wird ein dreipoliger Kurzschluss an einer Leitung definiert. Anhand der Simulationsergebnisse wird gezeigt, dass die statischen Erregersysteme eine bessere Dynamik als die bürstenlösen Erregersysteme liefern. Es werden ebenfalls die von Siemens vorgeschlagenen Paramatereinstellungen überprüft ( siehe [1] ). Am Ende werden im Bezug auf die Simulationsergebnisse neue Standardparametereinstellungen für PSS Sincal vorgeschlagen.

The aim of this master thesis is to examine the effects of excitation system model parameters on the dynamic behavior of the synchronous generator. There are three primary types of excitation systems. For new synchronous generators are mostly used brushless and static excitation systems. Because of maintenance effort, the direct current excitation systems are not preferred and in new systems are rarely installed. However, the direct current excitation systems can still be found in older excitation systems of synchronous generators. Three mainly excitation systems of IEEE are analyzed in this thesis. Those excitation systems are DC1A, ST1A and AC2A. The analysis will be accomplished with Siemens software PSS Sincal and Matlab. The automation of PSS Sincal will be created in Matlab. The effects of excitation system parameter settings on dynamic behavior of synchronous generator will be studied after three-phase short circuit in power system. Based on the simulation results will be also proven, that the static excitation systems provide better dynamics behavior then brushless excitation systems. The suggested standard excitation system parameter settings from Siemens (see [1]) will be also tested. Based on the simulation results, new excitation system parameter settings will be suggested for improving dynamic behavior of synchronous Generator.