دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

سمینار برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی برق – قدرت

عنوان:

روش های بهبود پایداری سیستم قدرت

استاد راهنما:

دکتر حمید لسانی

نگارش:

حمید شیخ الاسلامی

 

چکیده:

عبور توان اکتیو و راکتیو در خطوط انتقال از امپدانس خطوط، دامنه ولتاژ و اختلاف زاویه ولتاژ طرفین خطوط تبعیت می کنند. در نتیجه میزان و مسیر عبور توان ناشی از توزیع بار و ساختار شبکه می باشد. از طرفی با در نظر داشتن محدودیت های عبور توان در خطوط که ناشی از دو محدودیت عمده حرارتی و پایداری می باشد، استفاده کامل از شبکه های بهم پیوسته عملی نیست و هرچه شبکه گسترده تر شود شکاف حدود حرارتی و پایداری بیشتر شده و انتقال و پخش توان متاثر از حدود پایداری خواهد بود که خود شامل پایداری گذرا، دینامیک، پایداری ولتاژ و حتی پایداری حالت ماندگار می باشد. با در نظر داشتن این محدودیت ها، نیاز به بهره برداری کامل و اقتصادی از تجهیزات منصوبه با حفظ قابلیت اطمینان و نیز امنیت سیستم در مقابل انواع اغتشاشات، مبنای مطالعات، توسعه و نصب ادوات FACTS در دنیا گردید. این ادوات در تنوع گسترده ای قابلیت کنترل شبکه های بهم پیوسته را فراهم ساخته اند و مبتنی بر الکترونیک قدرت، تئوری های پیشرفته کنترل و میکرو کامپیوترها می باشند.

با در نظر داشتن اهمیت این ادوات و در جهت معرفی آنها به جامعه علمی و صنعتی کشور، به نمونه ای از این ادوات پرداخته شده و همچنین به مدل سازی آن اشاره شده می باشد.

مقدمه

پایداری حالت تعادل بین نیروهای متضاد را نشان می دهد. مکانیزیمی که به وسیله آن ماشین های سنکرون به هم پیوسته، حالت سنکرون را بین یکدیگر حفظ می کنند از طریق نیروهای بازیافت می باشد که زمانی اقدام می نماید که نیروهایی وجود داشته باشد تا یک یا چند ماشین را نسبت به سایر ماشین ها شتاب مثبت یا منفی دهد. در حالت ماندگار، تعادل بین گشتاور مکانیکی ورودی و گشتاور الکتریکی خروجی هست و سرعت ثابت باقی می ماند. اگر سیستم دستخوش تغییر شود این تعادل از بین می رود و در نتیجه روتور ماشین ها براساس قوانین حرکت اجسام دوار، شتاب مثبت یا منفی پیدا می کند. اگر به طور موقت ژنراتوری نسبت به دیگری سریع تر بچرخد، موقعیت زاویه ای روتور آن نسبت به ماشین کندتر، جلوتر قرار می گیرد. بسته به ارتباط توان – زاویه، اختلاف زاویه بین روتور دو ماشین باعث می شود تا بخشی از بار ماشین کند به ماشین تند منتقل شود. این موضوع سبب می شود که اختلاف سرعت و در نتیجه اختلاف زاویه روتورها کاهش یابد. همچنان که ذکر شد، ارتباط توان – زاویه به شدت غیرخطی می باشد. بالاتر از حد مشخصی، افزایش در اختلاف زاویه، باعث کاهش در توان مبادله شده می شود. این موضوع سبب می شود که اختلاف زاویه باز هم بیشتر شود و منجر به ناپایداری شود. در هر وضعیت بخصوص، پایداری سیستم به این بستگی دارد که آیا انحرافات زوایای روتور ماشین ها منجر به گشتاورهای بازیافت کافی می شود یا خیر. زمانی که یک ماشین سنکرون، حالت سنکرونیزه یا متناسب خود با سایر ماشین ها را از دست داد، روتور آن در سرعتی بالاتر یا پایین تر از سرعتی که برای تولید ولتاژ در فرکانس سیستم لازم می باشد می چرخد. لغزش بین میدان دوار استاتور (مربوط به فرکانس سیستم) و تحریک روتور منجر به تغییرات بزرگی در توان خروجی، جریان و ولتاژ ماشین می شود. این موضوع باعث می شود که سیستم های حفاظتی، ماشین ناپایدار را از سیستم جدا کنند.

از دست رفتن حالت سنکرونیزه ممکن می باشد بین یک ماشین و بقیه سیستم یا بین گروهی از ماشین ها اتفاق افتد. در حالت دوم، ممکن می باشد بعد از جدایی گروه ها از یکدیگر، حالت سنکرونیزه بین ماشین های هر گروه را حفظ کرد.

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید.