This paper presents a linear mathematical model of the synchronous generator with excitation system for power system stability. For large systems the state space model has been used more frequently in connection with system described by linear differential equations. The flux linkage of each circuit in the machine depends upon the exciter output voltage. The excitation system models described use a pu system. The complete system is mainly included synchronous machine, exciter and transmission line. The system is whether stable or unstable is determined by eigen-values of the system coefficient matrix A. These eigen-values are identified with the parameters of the machine and are not depend on the exciter parameters. Complete state equations are obtained first order differential equation from the system model by identifying appropriate state variables. The conversion of state space equation to transfer function is applied in the MATLAB/SIMULINK program. The first-order approximations are made for the system equations. The current and flux linkage are used to as state variables the overall system. Stability characteristics of the system are determined by examining the eigen-values. It can be prove that root locus plot. The current state-space model is specifically concerned with the 35 MVA, 11 kV synchronous generator modeling aspects of the boostbuck excitation system. MATLAB/SIMULINK software is used to compute the state-space model of the system

چکیده

این مقاله یک مدل ریاضی غیرخطی ژنراتور سنکرون با سیستم تحریک را برای پایداری سیستم قدرت ارائه می دهد. برای سیستم های بزرگ، مدل فضای حالت در ارتباط با سیستم توصیف شده توسط معادلات دیفرانسیل خطی، بیشتر استفاده شده است. ارتباط شاری هر مدار در ماشین به ولتاژ خروجی محرک وابسته می باشد. مدل های سیستم تحریک توصیف شده از یک سیستم pu (در  واحد) استفاده می کنند. سیستم کامل اساسا شامل ماشین سنکرون، خط تحریک و انتقال می باشد. پایداری یا ناپایداری سیستم توسط مقادیر ویژه ی ماتریس ضرایب سیستم A تعیین می گردد. این مقادیر ویژه با پارامترهای ماشین شناسایی می شوند و به  پارامترهای محرک وابسته نیستند. معادلات حالت کامل با معادلات دیفرانسیل مرتبه اول بدست آمده از مدل سیستم توسط شناسایی متغیرهای حالت مناسب بدست می آیند. تبدیل معادله ی فضای حالت به تابع تبدیل در برنامه ی matlab/Simulink انجام  می شود. تقریب مرتبه ی اول برای معادلات سیستم صورت می پذیرد. ارتباط شاری و جریانی به عنوان متغیرهای حالت کل سیستم استفاده می شوند. مشخصات پایداری سیستم با بررسی مقادیر ویژه تعیین می شوند. ثابت می شود که نمودار روت لوکاس مدل فضای حالت فعلی به طور ویژه ای با جنبه های مدلسازی ژنراتور سنکرون 35MVA، 11kV مربوط به سیستم تحریک بوست – باک در ارتباط می باشد. از نرم افزار matlab/Simulink برای محاسبه ی مدل فضای حالت سیستم استفاده می شود.

1-مقدمه

طراحی سیستم کنترلی و تکنولوژی های تحلیل در توسعه های بلادرنگ بسیار پر کاربرد می باشند. یک سیستم قدرت پایدار سیستمی است که در آن ماشین های سنکرون، زمانیکه دچار آشفتگی یا اغتشاش می شوند، یا به وضعیت اصلی خود باز می گردند – اگر هیچ گونه تغییر شبکه ای در قدرت وجود نداشته باشد- یا به یک حالت جدید می روند بدون آنکه حالت سنکرون بودن خود را از دست بدهند...