شناسايي برخط نوسانات الكترومكانيكي سيستم قدرت مبتني بر تحليل انرژي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

برق

كارشناسي ارشد

انرژي الكتريكي به¬سبب مزايايي كه در قياس با ديگر صورت‌هاي انرژي دارد، موردتوجه و استفاده روزافزون قرارگرفته است. گسترش شبكه و بارهاي مصرفي، حركت به سمت رقابتي شدن و تجديد ساختار صنعت برق و تقاضاي روزافزون انرژي سبب شده كه شبكه‌هاي قدرت نزديك حدود پايداري خود، كار كنند. شبكه‌هاي الكتريكي همواره در معرض اغتشاشات گوناگوني نظير اتصال كوتاه، تغييرات مداوم بار و خروج خط هستند كه مي‌تواند منجر به ناپايداري شود. پديده ناپايداري ناشي از ماهيت سيستم‌هاي قدرت به‌هم‌پيوسته است كه به‌صورت ناپايداري ولتاژ، ناپايداري زاويه رتور و ناپايداري فركانس بروز پيدا مي‌كند[1]. در شبكه‌هاي انرژي الكتريكي مدرن، ناپايداري زاويه‌اي رتور به‌طور عمده به علّت كمبود ميرايي نوسان‌هاي الكترومكانيكي فركانس‌كم ‌ است. نوسان‌هاي الكترومكانيكي با ميرايي كم يا ميرايي منفي تبعات نامطلوبي همچون كاهش ظرفيت انتقال توان خطوط، جزيره‌اي شدن شبكه يا حتي خاموشي‌هاي گسترده در پي دارد. به‌منظور جلوگيري از تبعات نامطلوب سيستم ناپايدار و رصد امنيت ديناميكي سيستم قدرت، تشخيص مودهاي با ميرايي كم و تعيين نرخ ميرايي آن‌ها اهميت بسياري دارد. يكي از رويكردهايي كه در سال‌هاي اخير به‌منظور مطالعه نوسانات الكترومكانيكي به‌طور نظري مورداستفاده قرارگرفته است، روش انرژي است. در اين پايان‌نامه رويكردهاي مختلف مبتني بر روش انرژي براي تحليل مودهاي نوساني الكترومكانيكي موردبررسي و تدوين قرار مي‌گيرد. در اين راستا با توجه به اينكه نوسانات الكترومكانيكي با تبديل و انتقال انرژي همراه است، با تحليل انرژي امكان شناسايي منابع نوسان، عوامل ميراكننده يا ناپايدار كننده و نقش اجزاي مختلف مدار وجود دارد. استفاده از مفهوم انرژي در تحليل نوسان‌هاي بين ناحيه‌اي امكان ارزيابي بهتر ديناميك آن‌ها و شناسايي گروه‌هاي ژنراتور با تبادل انرژي را فراهم مي‌كند. تحليل انرژي نوسان، روشي براي مطالعه جريان انرژي و اتلاف انرژي نوساني در سيستم قدرت است. مقدار انرژي با دامنه نوسان مطابقت دارد و هنگامي‌كه انرژي تلف مي‌شود، دامنه نوسان به‌تدريج كاهش مي‌يابد. اتلاف انرژي ناشي از اصطكاك مكانيكي و مقاومت‌ها روي ميرايي نوسانات تأثير مي‌گذارد. درواقع اتلاف انرژي يك عنصر، منعكس‌كننده خاصيت ميرايي آن است و كل انرژي اتلاف شده شبكه با نسبت ميرايي سيستم مطابقت دارد. هم‌چنين اتلاف انرژي توسط يك عنصر براي يك مود نوساني خاص نشان‌دهنده سهم آن در ميرايي آن مود است و مي‌تواند در ارزيابي كمي ميرايي مود نوساني استفاده شود. اين رويكرد منجر به درك جديدي از مفهوم ميرايي نوسانات الكترومكانيكي در سيستم‌هاي قدرت شده است و مي‌تواند در راهبردهاي كنترلي افزايش نرخ ميرايي مودهاي الكترومكانيكي در شبكه‌هاي قدرت نيز مورداستفاده قرار بگيرد. در اين پايان‌نامه پس از بررسي روش‌ها و تحقق اهداف موردنظر و تدوين تئوري‌هاي لازم، با به‌كارگيري اين روش‌ها بر روي شبكه‌هاي آزمون كندور و 39 باس اهميت و تأثير آن‌ها در استخراج مشخصات نوسانات الكترومكانيكي نشان داده مي‌شود.

230085

سيستم‌هاي قدرت

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان