عنوان پایان‌نامه
تحلیل ناحیه ی پایدار گذاری سیستم ها ی قدرت
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-کنترل
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2520;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64583
- تاریخ دفاع
- ۰۴ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- فرزین کاشانی
- استاد راهنما
- محمدجواد یزدان پناه
- چکیده
- تجزیه و تحلیل مسئله‌ی پایداری شبکههای قدرتی که با یک اغتشاش گذرا روبه‌رو هستند مستلزم مطالعه‌ی مجموعه‌ی بزرگی از معادلات دیفرانسیل غیرخطی است. در این حالت شرایط آغازین سیستم نقشی محوری در پایداری گذرای شبکه ایفا می‌کنند. مطلوب آن است که مجموعه‌ای از شرایط آغازینی را بیابیم که مسیرهای حالت سیستم با شروع از آن‌ها و با گذشت زمان به نقطه‌ی تعادل سیستم سوق پیدا کنند. مسئله‌ی تعیین یا تخمین ناحیه‌ی جذب از مسائل پیچیده و چالش برانگیز در حوزه‌ی سیستم‌های دینامیکی و کنترل غیرخطی است. کاربردهای فراوان بالفعل و بالقوه‌ی این مسئله برای تحلیل سیستم‌های دینامیکی غیرخطی و بررسی عملکرد سیستم‌های غیرخطی تحت کنترل، باعث شده است که مسئله‌ی تعیین یا تخمین ناحیه‌ی جذب، علیرغم سابقه‌ای طولانی هم‌چنان موضوعی باز برای پژوهش باشد. در این پایان‌نامه، کاربرد ویژه‌ای از ناحیه‌ی جذب با محوریت "پایداری گذرای شبکههای قدرت" مورد تحقیق قرار گرفته است. رویکرد پیشنهادی در گام اول، ارائه‌ی توابع لیاپانوف با قابلیت شکل‌دهی ناحیه‌ی جذب برای خانواده‌ای خاص از سیستم‌های دینامیکی غیرخطی شامل مدل‌های پایداری گذرای شبکههای قدرت تک ماشینه و دو ماشینه است. در این بخش کارکرد موفقیت آمیز رویکرد مذکور در شمار دیگری از سیستم‌های دینامیکی نظیر اسیلاتور وان در پل، آونگ با اصطکاک غیرخطی و ... مورد ارزیابی قرار گرفته است. از نقاط برجسته‌ی تخمین ناحیه‌ی جذب با استفاده از توابع پیشنهادی، تضمین قرارگیری ناحیه‌ی تخمین درون ناحیه‌ی جذب واقعی سیستم است. در گام دوم ضمن بررسی اهمیت ضریب میرایی در شبکههای قدرت، تابع لیاپانوف دیگری معرفی و جهت تخمین ناحیه‌ی جذب شبکههای قدرت چند ماشینه مورد استفاده قرار گرفته است. ویژگی ممتاز تابع لیاپانوف مذکور، به کارگیری آن در شبکههای چند ماشینه با در نظر گرفتن هدایت‌های انتقالی است. ذکر این مسئله ضروری است که رویکرد شناخته شده‌ی تابع انرژی در ادبیات موضوع، قادر به تولید چنین توابعی برای شبکههای قدرت با تلفات نیست و لذا این مسئله اهمیت پژوهش انجام شده را به خوبی روشن می‌سازد. واژه‌های کلیدی: پایداری گذرا، ناحیه‌ی جذب، زمان بحرانی رفع خطا
- Abstract
- The problem of stability analysis of power systems which are faced with a transient disturbance involves study of a large set of nonlinear differential equations. Initial conditions play a significant role in determining of transient stability of the system. It is a desirable set of initial conditions are those from which the trajectories start and converge to a stable equilibrium point as time goes to infinity. Determination or estimation of domain of attraction is a challenging problem with numerous applications in the field of nonlinear dynamical and control systems. In this project, a special application of domain of attraction, focusing on “Transient Stability” has been investigated. First, an approach is proposed, based on the construction of Lyapunov functions with ability to shaping domain of attraction for a class of nonlinear dynamical systems, including Single-Machine Infinite Bus System and Two-Machine Power System. In consequence, successful performance of the proposed approach on a number of other dynamical systems, including Van der Pol oscillator, pendulum with nonlinear friction and etc. are investigated. One of the prominent points of the proposed estimation is to ensure the estimated domain being in the true domain of attraction. Besides investigating the importance of the damping coefficient in power systems, in the second step, another Lyapunov function is introduced and used to estimate the domain of attraction for multimachine power systems. Including the transfer conductances in a multimachine power system is a key feature for the proposed method. It should be taken into account that considerable efforts have been concentrated on the construction of analytical energy functions for lossy power system stability models, which are mostly unsuccessful and this shows the significance and usefulness of the proposed method. Keywords: Transient Stability, Domain of Attraction, Critical Clearing Time
