Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Synchronous generator rotor position estimation from stator and rotor terminal currents and voltages
KTH, School of Electrical Engineering (EES).
2016 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

This thesis presents an alternative method for measuring the rotor position of a synchronousgenerator, without the use of sensors to measure the rotor position. The method uses thecurrent and voltage measurements on the stator and rotor terminals from the protectionrelays. The rst step is to investigate how the rotor position can be estimated basedon the available measurement data. It was found out that the rotor position couldn'tbe estimated during dynamic state operation, when directly solving it from measurementdata. This is due to the presence of the eld and d-axis damper winding current dynamics,including the q-axis damper winding current. In order to achieve this, multiple stepsconsisting of dierent methods for estimating the rotor position were utilized. The rststep is to estimate the rotor position during steady state. The second step estimates therotor position iteratively based on initial values. This method is useful during a dynamicstate operation. The initial values are obtained from the rst step at the start of a dynamicstate operation. The nal step predicts the rotor position based on previous data. It isused during cases when the second step fails to estimate the rotor position accurately.Due to insucient data for estimating the rotor position during saturation, the eects ofsaturation for the simulated synchronous machine were not considered.

Abstract [sv]

Detta projekt presenterar en alternativ metod för estimering av rotorvinkeln för en synkronmaskin med utpräglade poler, utan användning av sensorer. Metoden som används är att estimera rotorvinkeln genom uppmätt data av strömmar och spänningar från stator och rotor terminaler inom skyddsreläer. Första steget är att undersöka ifall rotorvinkeln kan bestämmas direkt ur mätdata. Det visade sig att rotorvinkeln kunde inte estimeras vid en dynamisk fas, genom att lösa rotorvinkeln direkt från mätdata. Detta på grund av strömmderivatan i fält och dämplindningen i d-led, samt strömmen i dämplindningen i q-led. För att uppnå detta, flera olika steg baserad på olika metoder användes för att estimera rotorvinkeln. Det första steget går ut på att estimera rotorvinkeln i ett stabilt läge. Det andra steget estimerar rotorvinkeln iterativt baserad på initialvärden. Denna metod är användbar vid ett icke-stabilt läge. Initialvärdena erhålls från steg ett vid början av ett icke-stabilt läge. Det slutliga steget förutsäger rotorvinkeln baserad på tidigare data. Den används då steg två misslyckas att estimera rotorvinkeln noggrant. På grund av otillräcklig data för att estimera rotorvinkeln under mättnad så togs inte mättnadsfenomen till hänsyn för den simulerade synkronmaskinen.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 61 p.
Series
EES Examensarbete / Master Thesis, TRITA 2016:149
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-194196OAI: oai:DiVA.org:kth-194196DiVA: diva2:1038698
Examiners
Available from: 2016-10-19 Created: 2016-10-19 Last updated: 2016-11-15Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1979 kB)21 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1979 kBChecksum SHA-512
354c94cbf2040ac3b72db73302eac2ede321a9551d36231667c20d5fdce2c83dedf4452b676f30ddbb1f966ad04908a37be6f11c8cb1208c396013897e92609a
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Electrical Engineering (EES)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 21 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 19 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link