There are many ways to produce energy, using e.g. gas or hydro turbines. To guarantee a stable power output, it is important to consider components that could control and adjust the output power automatically. The intention of this thesis work is to carry out a pre-study and system design of a mobileplatform simulator system that could be used by companies like Siemens and help them to reduce their OPEX (Operational expenditure) and easily evaluate their AVR (AutomaticVoltage Regulator) solutions and test improvements. In this document, Siemens has decided to call the simulator system, MPSS (Mobile Platform Simulator System). The pre-study includes the theory behind energy production, synchronous generator, simulator system, AVR, control systems and electrical grid. Furthermore, the pre-study includes selection of the proposed components for the simulator system and design of the complete simulator system that will be built by the Siemens R&D engineers at a later stage. The Mobile Platform Simulator System (MPSS) is intended to test the AVR performance, which is a component with its prime purpose being to maintain the output voltage values from the generator at a fixed value, regardless of the current being drawn by the load. It is important that these output values are constantly regulated during the process of producing electricity, so that problems such as overvoltage, overcurrent etc. can be prevented. The MPSS will also be able to simulate real working scenarios e.g. from the different components of an energy production system, such as gas and hydro turbine, synchronous generator, AVR, electrical grid and serve for personnel training. The MPSS will consist of three main components; Simulator, AVR and control system. Therefore, the report will initially provide the background and general theory behind the synchronous generator, AVR and control system used in power generation systems. General information about the electrical grid is also provided. Furthermore, the report suggests the best possible choice for the necessary components to build a MPSS as well instructions on how to perform event simulation. The necessary documentation, including a circuit diagram to support the building of the MPSS by the R&D engineers at late stage, is also provided. Finally, the general analysis of the technical and non-technical aspects related to the choice of components, work process, method and result are discussed in the end of this report. / Det finns många sätt att producera energi, genom användning av exempelvis gas- eller hydroturbiner. För att garantera en stabil produktion är det viktigt att noga överväga komponenter, som kan styra och justera uteffekten automatiskt. Avsikten med detta arbete är att göra en förstudie och systemdesign av ett simulatorsystem som kan användas av företag som Siemens, med avsikt att hjälpa dem att minska sin driftskostnad(OPEX), och lättare kunna utvärdera sina AVR-lösningar (Automatic Voltage Regulator)och möjliga testförbättringar. För detta arbete har Siemens bestämt att kalla systemet för ett mobilt simulatorsystem eller MPSS (Mobile Platform Simulator System). Förstudien innehåller teorin bakom energiproduktion, synkrongenerator generator, simulatorsystem, AVR, styrsystem och elnät. Ett urval av de olika komponenterna för simulatorsystemet och en slutgiltig design tas fram. Det kompletta simulatorsystemet kommer i ett senare skede att byggas av forsknings- och utvecklingsingenjörerna på Siemens. Simulatorsystemet är avsett att testa AVR-prestanda, vilket är en komponent vars huvudsakliga syfte är att upprätthålla utspänningsvärdena från en generator inom ett fast intervallvärde, oberoende av vilken effekt som en last drar. Det är viktigt att utgångsvärden ständigt regleras under elproduktionsprocesser så att utgångsvärden hålls inom systemets tillåtna gränser så att problem som över-/underspänning, över-/underström, över-/underfrekvens etc. kan förhindras. Simulatorsystemet kommer också att kunna simulera verkliga arbetsscenarier för olika komponenter i ett energiproduktionssystem, såsom gas- och hydroturbin, synkrongenerator, AVR och laster, exempelvis elnät, samt kunna användas vid personalutbildning. Simulatorsystemet kommer att bestå av tre huvudkomponenter; Simulator, AVR och styrsystem. Inledande beskrivning av arbetets bakgrund och allmän teoretisk kring komponenterna synkrongenerator, AVR och styrsystem, som används vid i kraftgenereringssystem, ges. Även en allmän bakgrund om elnätet och dess funktion presenteras. Därefter presenteras förslag på bästa möjliga val av nödvändiga komponenter för att bygga ett simulatorsystem. Ett förslag om hur händelse simulering görs samt vilken nödvändig dokumentation och kretsdiagram som behövs för att bygga ett simulatorsystem presenteras. I slutet av detta arbete presenteras en allmän analys av de tekniska och icke-tekniska aspekterna kring val av komponenter, arbetsprocess samt metod och resultat.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-288928 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Katewa, Luis |
| Publisher | KTH, Hälsoinformatik och logistik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-CBH-GRU ; 2018:55 |
Page generated in 0.003 seconds