International Science and Technology Journal
Published by
Under supervision of
Open Access Journal
ISSN: 2519-9854 (Online)
ISSN: 2519-9846 (Print)
A peer-reviewed and open access journal concerned with publishing researches and studies in the field of applied sciences and engineering
تحسين الأداء في الشبكات المضطربة
الشبكة الكهربائية للسفن كمثال – دراسة تشبيهية
| Researcher(s): | - طارق العائب
- سالم العربي الشفاط
- محمد إسماعيل باتي
|
|---|
| Institution: | قسم الهندسة الكهربية، المعهد العالي للتقنيات الهندسية ، طرابلس |
|---|
| Field: | الهندسة الكهربائية و الالكترونية وهندسة الاتصالات |
|---|
| Published in: | 30th volume - July 2022 |
|---|
الملخص
في هذه الورقة البحثية تم عرض مقترح لتحسين جودة عمل الشبكات المضطربة مثال على ذلك شبكة السفن البحرية. الحل يعتمد على إضافة عاكس جهدي متعدد المستويات للعمل المتوازي مع الشبكة. الشبكة الكهربائية في السفن غالباً تتغذى من مولدات متزامنة يتم دفعها بمحركات احتراق داخلي نوع ديزل. السبب الرئيسي الذي يسبب الاضطرابات في الشبكة هو أن القدرة الكهربائية للأحمال الكبرى في السفينة متقاربة مع قدرة محركات الديزل، وهذه الظاهرة لا توجد في الشبكات العامة، حيث أن قدرة الأحمال الفردية تكاد تكون معدومة بالنسبة لقدرة التوربينات الغازية وبالتالي فصل ووصل هذه الأحمال لا يسبب في ظهور أي مشاكل على عمل التوربينات نفسها. ونخص بالذكر تغير التردد نتيجة تبديل الأحمال الفردية. في الشبكة العامة يمكن ملاحظة هذا فقط في الحالات الطارئة التي يفصل فيها جزء كبير من الشبكة أثناء القصر على خطوط الجهد العالي، أو إرجاع هذا الخط. هذه الظاهرة تحدث بشكل متكرر أثناء العمل العادي في الشبكات المضطربة.
بعد دراسة المقارنة السابقة تبين جلياً أن العاكس الجهدي نوع OVT هو الأنسب لإجراء التجارب التشبيهية [1].
تم استخدام برنامج الماتلاب لمحاكاة الحالة التشبيهية التي استخدمت في الدراسة والتي هي عبارة عن شبكة سفينة تتغذى من مولد متزامن مدفوع بمحرك احتراق داخلي نوع ديزل، قدرة المولد 250kVA عليه حمولة قدرها kVA100، تم توصيل حِمل أخر له نفس القدرة وذلك لملاحظة التغير الذي ينشئ من إضافة هذا الحمل، حيث تمت ملاحظة التغير في قيمة الجذر للمتوسط التربيعي (ج م ت) للجهد، وتغير قيمة التردد. تم تكرار هذا التجربة مرتين؛ مرة بدون الحل المقترح والثانية مع الحل المقترح، حيث تمت ملاحظة وجود تحسن كبير في ثبوت القيمة الفعالة للجهد على الشبكة بعد إضافة الحل المقترح، حيث قلَّ تراوح القيمة الفعالة للجهد من 9% (قبل استعمال العاكس الجهدي) إلى 2% (بعد استعمال العاكس الجهدي).
Abstract
In this research paper, presented proposal was to improve the performance of turbulent networks, an example of which is the network of marine vessels. The solution is based on adding a multi-level voltage inverter to work in parallel with the network. The electrical grid in ships is often fed by synchronous generators propelled by internal combustion diesel engines. The main reason that causes disturbances in the network is that the electrical capacity of the major loads in the ship is close to the capacity of diesel engines, and this phenomenon does not exist in normal networks, as the capacity of individual loads is almost non-existent in relation to the capacity of gas turbines and thus separating and connecting these loads does not cause any problems on the work of the turbine itself, in particular, frequency changes as a result of switching individual loads.
After the previous comparison study, it was clear that the voltage inverter type OVT is the most suitable for carrying out simulation experiments [1].
The Matlab program was used to simulate the simulated case that was used in the study, which is a ship network fed by a synchronous generator driven by a diesel internal combustion engine, the generator capacity is 250 kVA with a load of 100 kVA, another load of the same capacity is connected to observe the change that arises from adding This load, where the change in the root mean squared value (RMS) of the voltage, and the change in the frequency value were observed. This experiment was repeated twice; Once without the proposed solution and the second time with the proposed solution, where it was noticed that there is a significant improvement in the stability of the effective value of the voltage on the network after adding the proposed solution, where the effective value of the voltage decreased from 9% (before using the voltage inverter) to 2% (after using the voltage inverter).
Key words: OVT voltage inverter, turbulent networks, marine ship networks, synchronous generators.