توصيفگر ها :
توربين گازي , شناسايي مدل , شناسايي پارامترها , مدل راون
چكيده فارسي :
چكيده
شبيه سازي و مطالعه دقيق رفتار ديناميكي شبكه قدرت نيازمند مدلسازي ديناميكي اجزاي آن يعنـي نيروگـاه هـا
مـي باشد. داشتن مدلهاي ديناميكي نيروگاهها، علاوه بر مطالعه پايداري شبكه براي تنظيم صحيح كنتـرل كننـده هـا بـه
منظـور عملكرد بهتر و مقاوم تر در برابر اغتشاشات ضروري است. امروزه توربين هاي گازي به دليل انتشار كمتـر گازهـاي
گلخانـه اي و بازده بالا به خصوص در مواقعي كه در سيكل هاي تركيبي1مورد استفاده قرار مي گيرد، به طور گسترده در
شبكه قـدرت به كار مي روند. بخش زيادي از توليد برق بسياري از كشورها از نيروگاه هاي سيكل تركيبي تامين مي شود كه
بيشتر آنها را واحدهاي گازي تشكيل داده است. با افزايش نصب توربين هاي گازي در كشورهاي مختلف، ديناميـك اين
تـوربين ها مـورد توجـه و اهميت بيشتري قرار گرفته است. به منظور مطالعه ديناميك اين سيستمها، مدل دقيق توربين
گازي مورد نياز اسـت. مدلسازي نقش مهمي درتحقيق و توسعه در مورد توربين گازي قدرتمند و كارآمد امروزي براي
توليد برق داشته است. لذا مدلسازي اين واحدها بسيار ضروري مي باشد. براي دستيابي به يك مدل بهينه، محققان بايد
موارد ناشناخته رفتار ديناميكي پيچيده اين سيستم ها را كشف كنند تا حوادث نامطلوب هنگام كار را به حداقل برسانند.
در اين پژوهش مدلسازي ديناميكي-كنترلي يك توربين گازي تك محوره بدون بازيافت حرارتي و اجزاي آن از جمله
كمپرسور و اجزاي جانبي آن، اتـاق احتـراق بـه همـراه سيستم سوخت رساني و توربين مورد بررسي قرار گرفته است.
روشهاي مختلفي براي مدلسازي ديناميكي توربين و اجزاي جانبي آن وجود دارد كه ميتوان آنها را به روشهاي تحليلي
و آزمايشي تقسيم بندي نمود. اين پايان نامه به توضيح انواع مدلهاي موجود براي توربين هاي گازي پرداخته، و چگونگي
تعيين پارامترهاي مدل راون كه جزء پركاربردترين مدلها مي باشد را توضيح ميدهد. در پايان داده هاي لازم براي بدست
آوردن پارامترهاي مدل راون براي يك نيروگاه نمونه آورده شده است كه با استفاده از اين داده ها، پارامترهاي اين مدل
تعيين مي گردد. در ادامه مدل بدست آمده از قسمت هاي مختلف، از طريق آزمايش اعتبار سنجي شده است كه اين اعتبار
سنجي دقت بالاي مدل را در پيش بيني رفتار توربين گازي نشان ميدهد. با توجه به نتايج به دست آمده از اين پژوهش به
خوبي مشخص است كه مدل راون مي تواند در مدلسازي توربين هاي گازي مورد استفاده قرار گيرد.
چكيده انگليسي :
Abstract
Simulation and detailed study of the dynamic behavior of the power grid requires dynamic
modeling of its components, namely power plants. Having dynamic models of power
plants, in addition to checking the stability of the network, is essential for the correct
adjustment of controllers for a better and more resistant performance to disturbances.
Today, gas turbines are widely used in power grids due to their lower greenhouse gas
emissions and high efficiency, especially when used in combined cycles. A large part of
electricity production in many countries is supplied by combined cycle power plants, most
of which are gas units. With the increase of using gas turbines in different countries, the
dynamics of gas turbines has become more important. In order to study the dynamics of
these systems, an accurate model of a gas turbine is required. Modeling has played a key
role in the research on efficient modern powerful gas turbines and in their development to
produce electricity. Therefore, modeling of these units is really essential. In order to
achieve an optimized model, researchers need to discover the unknown cases of
complicated dynamic behavior of these systems, so that they can decrease unfortunate
incidents at work. In this research, dynamic-control modeling of a uniaxial gas turbine
without heat recovery and its components including compressor and its components,
combustion chamber along with fuel system and turbine was investigated. There are
various methods for dynamic modeling of the turbine and its components that can be
divided into analytical and experimental methods. This thesis describes the types of models
available for gas turbines, and explains how to determine the parameters of the Rowen
model, which is one of the most widely used models. Finally, the necessary data to obtain
the parameters of the Rowen model for a sample power plant are given. The parameters of
this model can be determined using these data. The model obtained from different parts
has been validated through experiments, which show the high accuracy of the model in
predicting the behavior of gas turbines. According to the results of this study, it is clear that
the Rowen model can be used in the modeling of gas turbines.
