Mathematical Model of a 106 MW Single Shaft Heavy-Duty Gas Turbine

• DOI: 10.22533/at.ed.7342122024

• Palavras-chave: Modelagem de sistemas de potência; geração termelétrica; termoeletricidade; turbina a gás; turbogerador

• Keywords: Power system modeling; thermal power generation; thermoelectricity; gas turbine; turbogenerator

• Abstract:

  Nos últimos anos diversas usinas termelétricas foram construídas no Brasil, e o percentual de participação desse tipo de geração aumentou no mercado local de energia. Desde a década de 1980 diversos estudos desenvolveram modelos matemáticos de turbinas a gás para aplicação em análise de sistemas de potência. Trata-se de representações simplificadas do comportamento estático e dinâmico desse tipo de máquinas. No entanto, trabalhos publicados em modelos dinâmicos de turbinas a gás conseguem representar somente um conjunto estreito de modelos de máquinas, e a maioria das aplicações em análise de sistemas de potência emprega tais modelos, apesar de não serem representações precisas de outras máquinas mais específicas. Este trabalho apresenta o procedimento de modelagem e validação para uma turbina a gás de tipo industrial de 106 MW, operando em ciclo combinado em uma usina termelétrica brasileira. A abordagem empregada foi de tipo caixa cinza, baseada em um modelo pré-existente que foi ajustado com dados reais amostrados. A modelagem reproduz o comportamento estático em estado estacionário, e o comportamento dinâmico calculado usando identificação dos sistemas a partir de dados amostrados. Tais dados foram previamente corrigidos para as condições ambientais padrão. O modelo foi desenvolvido e validado em MATLAB-Simulink.

• Número de páginas: 14