analysis of a simplified steam turbine governor model for power system stability studies

Abstract The present study describes an analysis performed on a simplified Steam Turbine governor model, which is useful for pre-tuning the machine regulation system. A dynamic model has been implemented in two different simulation tools, namely DigSILENT PowerFactory and Matlab/Simulink, to the aim of verifying the suitability of the latter one for power system stability studies. The proposed work paves the way to the wide range of possibilities connected to the integration of the machine governor model with other simulation blocks of a Combined Cycle Plant, by enabling the opportunity for pre-commissioning of the regulation system together with the analysis of the fulfillment of grid code regulations

Long term electricity storage by oxygen liquefaction and LNG oxy-combustion

The paper proposes an innovative scheme exploiting oxygen liquefaction as a means for storing excess electricity generation from renewable sources. Liquid oxygen is then used in an oxy-combustion process with LNG to generate electricity when renewable energy generation is below the demand. An equivalent round trip efficiency is defined to make it possible comparing the system performances with hybrid plants including conventional generation and storage. The proposed scheme exhibits very high equivalent round trip efficiency, giving the system operators the opportunity to integrate more and more renewable energy generation inside power systems. Liquefied carbon dioxide and water are byproducts of the process. The size of the plant and of the storage tanks needed for a 4 TWh yearly demand with a peak around 800 MW is compatible with state-of-the-art systems used for LNG storage in similar size gas power plants

Battery storage contribution towards the cost effectiveness of wind generation in small systems

In small and often isolated systems power supply is likely to reach very high costs. Fuel supply and generator maintenance are very expensive issues and the connection to the grid might require very large investment compared to the load served. Renewable Energy Sources (RES) such as wind are suitable to give a strong contribution to reduce the cost of supply. But the main issue posed by RES is their intermittent nature which makes the power output hardly dispatchable and controllable. The maximum acceptable level of wind power in an isolated system depends on the solutions chosen for ensuring a good integration and no standard choices exist [1]. Storage systems can play a major role towards higher levels of renewables and to improve their cost effectiveness

Externally fired micro gas turbine (75kWe) for combined heat and power generation from solid biomass: concept, efficiency, cost, and experiences from pilot and commercial plants in Italy

The possibility to directly use solid biomass collected in the plant neighbourhoods might be the key towards the success of small plants against other solutions which need large sizes and/or complex fuel processing treatments. During the last years the University of Pisa, jointly with TEP srl , has designed, built and tested an externally fired micro gas turbine (EFMGT) adopting a Turbec T100 microturbine. Some units, each supplying 75kW of electricity from the direct use of solid biomasses, as well as useful heat for local thermal users, have been sold to industrial users and some more orders have been recently placed. The paper presents the details of the plant and shows the experience from the operation of some installations which are currently running in various conditions and discusses the results achieved

Autoveicoli elettrici e ibridi

Molte industrie automobilistiche stanno sviluppando progetti di veicoli elettrici ibridi che consentono uno sfruttamento efficiente delle risorse primarie e una buona riduzione delle emissioni inquinanti

Partecipazione delle unità turbogas ai transitori di frequenza

È ben nota la stretta dipendenza della potenza producibile dai gruppi turbogas dalle condizioni ambientali, come conseguenza della necessità di mantenere la temperatura dei fumi di scarico al di sotto di un valore massimo, al di sopra del quale il consumo della vita dell’impianto non è più sostenibile almeno per condizioni di funzionamento ordinarie. Tale vincolo è anche responsabile della limitata capacità di risposta dinamica delle unità turbogas a fronte di perturbazioni di rete ed, in condizioni di elevato carico, porta addirittura ad un comportamento negativo nel senso che a fronte di un degrado di frequenza sulla rete, l’impianto reagisce riducendo la potenza erogata anziché aumentandola. Nella prospettiva di un sistema elettrico con numerosi impianti dotati di una sezione turbogas come elemento primario della conversione energetica, associata poi a sezioni a vapore (impianti in ciclo combinato o impianti di repowering), tale comportamento può assumere dimensioni disastrose nell’evenienza di un disservizio di rete. Inoltre le sezioni a vapore associate ai gruppi turbogas rispondono alle perturbazioni con il ritardo introdotto dal generatore di vapore a recupero nei gruppi in ciclo combinato o dai vari scambiatori nei cicli di repowering e non sono pertanto efficaci ai fini del contenimento dello squilibrio di potenza di rete. La memoria analizza i diversi provvedimenti tecnici attuabili per fornire un maggiore contributo di potenza generata, superando transitoriamente i limiti termici imposti dal consumo di vita della sezione turbogas o utilizzando transitoriamente l’energia accumulata nella sezione a vapore. Nei vari casi esaminati si valutano, mediante modelli dinamici del ciclo turbogas con i sistemi di regolazione presenti e del generatore di vapore associato, i transitori termodinamici conseguenti a diverse ipotesi di comportamento a fronte di perturbazioni di rete, valutando opportunità offerte, la realizzabilità e le conseguenze in termini di sollecitazioni del processo e del consumo di vita dei materiali

Comportamento delle unità turbogas in rete perturbata

Nella prospettiva di un sistema elettrico con numerosi impianti dotati di una sezione turbogas come elemento primario della conversione energetica, i vincoli dettati dall’esigenza di limitare la temperatura dei fumi di scarico al di sotto di un valore massimo possono determinare condizioni critiche per il funzionamento del sistema elettrico in particolare in presenza di un disservizio di rete. La memoria analizza i diversi provvedimenti tecnici attuabili per fornire un maggiore contributo di potenza generata, superando transitoriamente i limiti termici imposti dal consumo di vita della sezione turbogas o utilizzando transitoriamente l’energia accumulata nella sezione a vapore