Performance Analysis of Distributed Synchronous Generators with Controllers Equipped with Switchable Operating Modes

Antonio Manoel Batista da Silva; Geraldo Caixeta Guimaraes; Marcelo Lynce Ribeiro Chagas; Marcio Augusto Tamashiro; Andre Roger Rodrigues; Raul Vitor Arantes Monteiro

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Performance Analysis of Distributed Synchronous Generators with Controllers Equipped with Switchable Operating Modes

机译：带有可切换运行模式的控制器的分布式同步发电机的性能分析

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Synchronous generators of industrial plants with cogeneration typically operate in parallel with the main utility grid. These machines are usually equipped with excitation controllers operating in constant power factor mode, and speed controllers working in droop mode. While such control techniques are well suited for steady state operation condition, on the other hand, they prevent the generators to act in a favorable way in response to any disturbance that may lead the electrical power system (utility and industry) to instability. This work aims to evaluate the performance of distributed generators with proper switchable controller operation modes using the ATP (Alternative Transients Program) to perform the computer simulations. In simulated cases, the speed controller automatically switches to the isochronous mode if the industrial system loses connection to the main grid. Besides, the excitation controller also automatically changes to the voltage regulator mode for not only this type of occurrence, but also when voltage sags due to power system overloads take place. The results show that the desirable performance of synchronous generators is achieved, as to voltage and rotor stability, when an expanded strategy for their controller operating modes is adopted.

机译：具有热电联产的工业工厂的同步发电机通常与主公用电网并联运行。这些机器通常配备以恒定功率因数模式运行的励磁控制器和以下降模式运行的速度控制器。另一方面，虽然这种控制技术非常适合于稳态操作条件，但它们阻止了发电机响应任何可能导致电力系统（公用事业和工业）不稳定的干扰而以有利的方式工作。这项工作旨在使用ATP（交替暂态程序）来执行计算机仿真，以适当的可切换控制器操作模式评估分布式发电机的性能。在模拟情况下，如果工业系统失去与主电网的连接，则速度控制器会自动切换到同步模式。此外，励磁控制器不仅会自动发生这种类型的事件，还会在由于电力系统过载而导致电压骤降时自动切换到电压调节器模式。结果表明，当采用扩展的控制器工作模式策略时，就可以达到同步发电机在电压和转子稳定性方面的理想性能。

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来源
《Latin America Transactions, IEEE (Revista IEEE America Latina)》 |2016年第5期|2280-2290|共11页
作者
Antonio Manoel Batista da Silva; Geraldo Caixeta Guimaraes; Marcelo Lynce Ribeiro Chagas; Marcio Augusto Tamashiro; Andre Roger Rodrigues; Raul Vitor Arantes Monteiro;
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原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
Speed governor; droop mode; excitation control system; isochronous mode; power factor regulator; voltage regulator;

机译：调速器;下降模式;励磁控制系统;同步模式;功率因数调节器;电压调节器;

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