آکادمی و موسسه علمی پژوهشی ابن سینا

انجام پایان نامه سیستم های قدرت: نمونه فصل دوم

- مقدمه

در انجام پایان نامه سیستم های قدرت حاضر در اين فصل كارهاي مهم انجام گرفته در زمينه تشخيص آنلاين پايداري گذرا، تعيين معادل ديناميكي سيستم، استفاده از تئوري گراف در سيستمهاي قدرت و جزيره‌سازي سيستم مورد بررسي قرار مي‌گيرد. 
همچنین در فصل حاضر ضرورت انجام رساله حاضر، اهداف رساله و محدودیتها و مرزهای آن بررسی و معرفی خواهد گردید.
2-2- مطالعات انجام شده در تشخيص پايداري گذرا
تشخيص سريع، دقيق و آنلاين ناپايداري براي انجام برخي اعمال كنترل اضطراري ضروري مي‌باشد. روشهاي مرسوم در مقالات براي اين كار عموما استفاده از اندازه‌گيرهاي فازوري كلي و روشهاي ابتكاري است. در [40] يك روش دقيق براي تشخيص آنلاين از دست رفتن سنكرونيزم بر اساس اندازه‌گيريهاي ولتاژ و جريان در خطوط ارايه شده است. همچنين در [40] از تكنيك انرژي پتانسيل در خطوط استفاده كرده و شرايطي كه باعث ناپايداري سيستم مي‌شوند از تحليل تابع انرژي بدست آورده است. وقوع يك اغتشاش بزرگ در سيستم قدرت ممكن است باعث خروج كنترل‌نشده ژنراتورها و خروجهاي متوالي و نهايتا فروپاشي گردد. چندين روش كنترلي جداگانه وجود دارد كه مي‌تواند براي حفظ پايداري سيستم مورد استفاده قرار گيرد. برخي از اين اعمال كنترلي اضطراري مانند خروج ژنراتورها و جداسازي كنترل‌شده سيستم در زمانهای خيلي ضروري مورد استفاده قرار مي‌گيرند. از اين رو يك روش سريع و دقيق تشخيص بين نوسانات پايدار و ناپايدار ضروري مي‌باشد. از جمله روشهاي موجود براي اين مورد مي‌توان به استفاده از اندازه‌گيرهاي فازوري گلوبال، روشهاي ابتكاري، و روشهاي هوشمندانه مانند درخت تصميم‌گيري و استفاده از شبكه‌هاي عصبي را نام برد. در [44-41] انرژي پتانسيل موجود در ژنراتورها كه بوسيله يك مدل كلاسيك نمايش داده شده‌اند به صورت مجموع انرژيهاي موجود در المانهاي سري مانند خطوط انتقال، ترانسفورمرها و راكتانسهاي ژنراتورها بيان گرديده است. در اين مقاله نشان داده شده است كه تحت يك شرايط خاص اين امكان وجود دارد كه انرژي پتانسيل را به صورت جمع انرژيهاي موجود در خطوطي كه به يك كات‌ست تعلق دارند نوشت و انرژي جنبشي را به صورت تابعي از نرخ تغييرت زاويه فاز در دو طرف يك خط كه به يك كات‌ست تعلق دارد بدست آورد.
در [48-45] نويسنده‌گان مقاله توابع كنترلي مناسب را براي حذف نوسانات سيستم قدرت بر اساس توابع لياپانف در حضور عناصر FACTS‌ براي شبكه قدرت ارايه كرده است. در اين مقاله نويسندگان از مفهوم سيستم تك ماشينه معادل (OMIE) براي تعريف توابع لياپانف استفاده كرده‌اند.
در مراجع [49] نويسندگان مقالات روش يادگيري آنلاين با استفاده از شبكه هاي عصبي را براي پيش‌بيني پايداري گذراي سيستم قدرت مورد استفاده قرار داده‌اند. در [50] يك روش جديد براي تشخيص آنلاين ناپايداري در شبكه قدرت ارايه گرديده است كه بر اساس اندازه‌گيري ولتاژ و جريان خط صورت مي‌گيرد و شرط ناپايداري از توابع انرژي بدست مي‌آيد.
در [51] از روش تحليل مجموعه‌هاي دستيافتني (Reachable Set) و تحليل مجموعه‌هاي همسطح براي تحليل پايداري گذراي سيستم استفاده شده است. اين روش بر اساس ايجاد يك معادله ديفرانسيل با مشتقات نسبي و تشكيل ماتريس (HJI) يك سيستم غيرخطي است. مجموعه‌هاي دست‌يافتني بكوارد ناحيه پايدار نقطه تعادل را براي ارزيابي پايداري گذرا در اختيار ما قرار مي‌دهد.
در چند سال اخير مقالات متعددي نيز در تحليل پايداري گذراي سيستم قدرت در حضور عناصر FACTS و با استفاده از توابع انرژی ارايه شده است [62-52]. در اين مقالات كه با رويكردي جديد در استفاده از توابع لياپانف و توابع انرژي صورت گرفته است نويسندگان با استفاده از تعريف تابع لياپانف، توابع انرژي مناسب براي تحليل پايداري گذرا در حضور برخي از عناصر FACTS را ارايه كرده‌‌اند. بررسي‌هاي صورت گرفته در اين مقالات نشان مي‌دهد كه قضيه لياپانف در حضور اين عناصر نيز به خوبي توانسته است نقش خود را ايفا كرده و در ارزيابي سريع پايداري سيستم مورد استفاده قرار گيرد. امروزه عناصر FACTS و HVDC رفته رفته جايگاه خود را در سيستمهاي قدرت پيشرفته باز كرده‌اند از اينرو تحليل نقش اين عناصر در پايداري شبكه با روشهاي سريع اهميت به سزايي دارد. به عنوان مثال در [63] نويسندگان حدود پايداري گذراي سيستم قدرت را در حضور چندين عنصر FACTS با استفاده از روش مستقيم لياپانف و توابع انرژي محاسبه كرده‌اند.
در تعريف تابع لياپانف برای سيستمهای چند ماشينه اغلب نويسندگان از وجود عناصر هدردهنده انرژی مانند مقاومت هاديها چشم‌پوشی کرده‌اند و استدلال آنها بر اين اساس است که در تابع لياپانف يک شرط کافی برای پايداری جستجو می‌شود و اگر سيستم بدون حضور عناصر هدردهنده انرژي پايدار باشد در حضور آنها نيز پايدار خواهد بود اما اين امر منجر به حصول ناحيه همگرايی کوچکتری خواهد شد. در [61] يک تابع لياپانف در حضور مقاوت اهمی خطوط ارايه شده است. تابع انرژی تعريف شده در حضور مقاومت هاديها، محاسبه تابع انرژی واقعی را غير ممکن می‌سازد چون در اين حالت يک انتگرال‌گيری وابسته به مسير وجود خواهد داشت. در [62] يک روش برای محاسبه انتگرال وابسته به مسير در حضور هاديها ارايه گردیده است.
در [64-66] نويسندگان مقالات از سطوح انرژی پتانسيل مرزی PEBS از دو ديدگاه مختلف برای محاسبه حدود پايداری گذرای سيستم چند ماشينه و پيدا کردن ناحيه همگرايي آن استفاده کرده‌اند
در [67] از شبکه های عصبی برای ارزيابی و پيش‌بينی پايداری گذرای سيستم قدرت استفاده گرديده است. همچنين مطالعات متعددی نيز در ارزيابی و پيش بينی و بررسی پايداری گذرای سيستم قدرت برای سيستم تک ماشينه و چند ماشينه صورت گرفته است كه جزئيات آنها را مي‌توان در مراجع [78-68] يافت.

جهت دانلود فایل کامل کلیک کنید

در صورت نیاز به مشاوره در زمینه انجام پایان نامه سیستم های قدرت با ما در ارتباط باشید.