بررسی اثرات جبران کننده توان راکتیو استاتیکی بر مدهای پیچشی مجموعه توربین-ژنراتور با استفاده از روش های تحلیل غیرخطی

تداخل میان جبران کننده ی توان راکتیو استاتیکی (svc) و سیستم توربین-ژنراتور نیروگاه ها (بخصوص نیروگاه های حرارتی)، تحریک مُدهای پیچشی را به دنبال داشته و سبب وارد شدن آسیب جدی به اجزای محور می گردد؛ که نتیجه ی آن کاهش قابل توجه طول عمر محور توربین-ژنراتور می باشد. برای سیستم قدرت که یک سیستم غیرخطی از مرتبه ی بالا می باشد، در تحلیل پدیده ی تداخل svc با سیستم مکانیکی توربین-ژنراتور، اطلاعات بدست آمده از تحلیل خطی کافی نبوده (خصوصا در شرایطی که سیستم قدرت تحت استرس باشد) و لذا باید با استفاده از تحلیل های غیرخطی این پدیده را مورد مطالعه قرار داد. در این رساله برای اولین بار با استفاده از روش های تحلیل غیرخطی نرمال فرم و سری مُدال تداخل میان اجزای محور توربین-ژنراتور و svc بررسی و تحلیل شده است. برای این منظور ابتدا معادلات دینامیکی اجزای سیستم قدرت مورد مطالعه فراهم شده است و با در نظر گرفتن بسط تیلور مرتبه ی اول معادلات سیستم و استفاده از تحلیل مُدال خطی، مقادیر ویژه ی سیستم و اجزای مرتبط با آنها تعیین گردیده است. سپس با استفاده از بسط تیلور مرتبه ی دوم معادلات اجزای سیستم، پاسخ تقریب مرتبه ی دوم نرمال فرم و سری مُدال بدست آمده و بر مبنای آنها شاخص های تداخل غیرخطی تعریف شده اند. با استفاده از این شاخص ها تداخل غیرخطی پیچشی svc در شرایط مختلف عملکرد سیستم ارزیابی و تحلیل شده است. همچنین به منظور بررسی اثرات فیزیکی تداخل غیرخطی از شبیه سازی در حوزه ی زمان گشتاور اعمال شده به اجزای محور توربین-ژنراتور استفاده شده است. با توجه به رشد روز افزون بکارگیری نیروگاه بادی، پدیده تداخل در این نیروگاه نیز در این رساله مورد بررسی قرار گرفته است. در انتها به منظور کاهش تداخل غیرخطی svc بر مبنای روش تحلیل غیرخطی یک کنترلر کمکی برای svc طراحی گردیده است.