عنوان پایاننامه
بهینه سازی باز وصل سیستم قدرت با هدف بهبود ویژگی تاب آوری
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-قدرت-سیستم ها فشارقوی الکتریکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2943;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74956
- تاریخ دفاع
- ۲۱ تیر ۱۳۹۵
- دانشجو
- امین غلامی
- استاد راهنما
- فرخ امینی فر
- چکیده
- یک سیستم قدرت ممکن است به علل گوناگونی وارد شرایط اضطراری و یا بحرانی گردد که در صورت فروپاشی شبکه، تمام و یا بخشی از مشترکین بی‌برق خواهند شد. هزینه ناشی از خاموشی‌ها برای شرکت‌های برق و مصرف‌کنندگان بسیار زیاد است. به همین دلیل تا حد امکان از وقوع خاموشی جلوگیری می‌شود، ولی در پاره‌ای از موارد، وقوع آن اجتناب‌ناپذیر است و باید سعی شود که دامنه و زمان خاموشی محدود گردد. در سال‌های اخیر، وقوع خاموشی‌های گسترده در سراسر جهان، تاب‌آوری در سیستم‌های قدرت را به یکی از کلید واژه‌های اصلی در این سیستم‌ها مبدل کرده است. تاب‌آوری به سیستم‌های قدرت این امکان را می‌دهد که با رخداد وقایع طبیعی شدید مانند تندباد، سیل، زلزله و یا عملیات خرابکارانه گسترده، پایایی تغذیه مشترکین و خصوصاً بارهای حیاتی حفظ شده و در کمترین زمان، عملکرد این عناصر به حالت قبل باز گردانده شود. بنابراین، یکی از مؤلفه‌های اساسی در بهره‌برداری تاب‌آور سیستم‌های قدرت توانایی بازوصل است. توانایی بازوصل بیانگر این قابلیت است که سیستم قدرت بتواند پس از وقوع خاموشی در سریع‌ترین زمان ممکن به وضیعت بهره‌برداری عادی خود بازگردد، به گونه‌ای که بارهای قطع شده، مجدداً برق‌دار شوند. در این پایاننامه، مفهوم تاب‌آوری در سیستم‌های قدرت مورد بحث و بررسی قرار گرفته و ضمن تبیین مرزهای میان این مفهوم با مفاهیم شناخته شده‌تری مانند پایداری و قابلیت اطمینان، تعریف روشنی برای یک سیستم قدرت تاب‌آور ارائه شده است. در ادامه، بازوصل سیستم قدرت، به عنوان یکی از مؤلفه‌های اصلی تاب‌آوری آن، مورد بررسی قرار گرفته و نهایتاً روشی نوین برای بازوصل بارهای شبکه ارائه شده است. روش پیشنهادی به گونه‌ای عمل می‌کند که ضمن رعایت قیود بهره‌برداری شبکه، هزینه‌ی مربوط به خاموشی‌ها را کمینه نماید. این روش بر روی شبکه‌ی 39 شینه‌ی IEEE پیاده‌سازی شده و عملکرد آن از جهات مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. در نهایت، کارآمدی روش مذکور طی مجموعه‌ای از شبیه‌سازی‌های زمانی به اثبات رسیده است. واژه‌های کلیدی: تاب‌آوری، بازوصل سیستم قدرت، سیستم‌های اندازه‌گیری گسترده.
- Abstract
- A power system may enter the emergency or extreme states for various reasons, and if the network collapses, a blackout or brownout is inevitable. Such power outages have enormous costs to utilities and customers. Consequently, power outages are assiduously avoided; nonetheless, in particular circumstances, they are inescapable, hence the number and extent of interruptions should be confined. In recent years, numerous widespread outages around the world have rendered the resilience a buzzword in power systems. In the event of natural disasters such as thunderstorm, flood, earthquake, or sabotage, a resilient electric grid could keep the reliability of the system, and restore its performance to a viable state. As a consequence, power system restoration is a fundamental prerequisite for the resilient operation of the network. Specifically, restoration is the ability of a power grid to return to the normal operation state so that the interrupted loads are restored again. In this thesis, the notion of resilience in power systems is scrutinized. In addition to marking the boundaries between the resilience and the other well-known concepts such as stability and reliability, a precise definition of a resilient power grid is provided. Furthermore, power system restoration, as a key aspect of power system resilience, is discussed. Finally, a novel approach to the load restoration problem is presented. The proposed approach respects the network operational limitations while minimizing the outage costs. This methodology is implemented on the IEEE 39-bus test system, and its performance is evaluated via various case studies. Finally, the effectiveness of the proposed method is proved through a set of time-domain simulations. Index Terms?Resilience, power system restoration, wide-area measurement system.
