طراحی و شبیه سازی کنترل مقاوم توربین گاز نیروگاهی

چکیده امروزه توربینهای گاز بخاطر ابعاد محدود، وزن کم، چندگانگی سوخت مصرفی و راه اندازی سریع بعنوان گزینه ای مناسب در سیستمهای نیروگاهی شناخته شده اند. از آنجا که تغییر پارامترهای توربین و اغتشاشات موجود از جمله نوسانات بار الکتریکی در شبکه توزیع ممکن است موجب بروز برخی ناپایداری ها در سیستم شود، بدست آوردن یک مدل دقیق دینامیکی و طراحی یک کنترل کننده مقاوم که به این اغتشاشات حساسیت نشان ندهد، لازم و ضروری است. در این پایان نامه ابتدا توربین گاز و اجزا مختلف آن توصیف شده و روشهای مختلفی که برای مدلسازی آن ارائه شده اند ، مورد بررسی قرار گرفته است. از بین مدلهای موجود تمرکز اصلی بر روی مدل arx می باشد و در ادامه یک مدل با 6 ورودی و 3 خروجی از توربین گاز نیروگاه منتظرقائم کرج که ساخت شرکت جنرال الکتریک (ge) سری ms9001e می باشد، مورد استفاده قرار گرفته است که در آن ورودیها عبارتند از: دمای محیط( ) ، بار درخواستی ( )، دور نامی ( )، دمای مطلوب( )، دبی سوخت(f) و زاویه پره های راهنمای ورودی کمپرسور( ) و خروجیها عبارتند از: سرعت(n)، دمای خروجی اگزوز( ) و توان خروجی(p). در بحث کنترل، یک ساختار کنترل مقاوم ارائه شده است که در آن با کمینه کردن نرم خطا، فرمان لازم برای دبی سوخت و موقعیت پره های راهنمای ورودی کمپرسور ارسال می شود. در این ساختار می توان یک یا ترکیبی از خروجیهای سیستم را بطور همزمان کنترل کرد وکارایی آن در حوزه زمان و فرکانس مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحلیلی انجام شده نشان می دهد که کنترل کننده طراحی شده قادر است پایداری و عملکرد توربین گاز را در حضور اغتشاشات و هنگام تغییرات بار الکتریکی حفظ نمایند. علاوه برآن، شبیه سازیهای متفاوتی در حوزه زمان تحت شرایط مختلف کاری انجام شده است، که نتایج حاصل از آن موارد فوق را تایید می کند .