عنوان پایان‌نامه
طرح حذف بار فرکانسی تطبیقی گسترده و باز وصل بار با در نظر گرفتن قیود پایداری ولتاژ
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-قدرت-سیستم ها فشارقوی الکتریکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2940;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74855;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2940;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74855
- تاریخ دفاع
- ۲۳ تیر ۱۳۹۵
- دانشجو
- توحید شکاری
- استاد راهنما
- فرخ امینی فر
- چکیده
- خاموشی های سراسری، هرچند به ندرت اتفاق می افتند، اما در صورت وقوع، آسیب های اجتماعی و اقتصادی بسیاری بر جای می گذارند. از طرف دیگر، حذف کامل فروپاشی ها در شبکه به دلیل وجود خطاهایی با منشأ طبیعی یا غیرقابل پیش بینی کاملاً بعید به نظر می رسد. لیکن، ضروری است که در جهت کاهش تعداد و زمان وقفه ها در سیستم های قدرت برنامه ریزی هایی صورت گیرد. تا به امروز، محققین بسیاری به بررسی علل خاموشی های گسترده پرداخته اند. طبق تحقیقات گسترده انجام گرفته در این حوزه، فروپاشی ولتاژ، افت شدید فرکانس و نقض محدودیت های بهره برداری (ولتاژ شین ها و توان جاری خطوط انتقال) از عوامل اصلی بروز وقفه های بزرگ و طولانی مدت می باشند. همچنین، نبود یک سازوکار مناسب برای بازوصل سریع بارهای قطع شده در حین فرآیند حذف بار باعث شده است تا شرکت های برق هزینه های سنگینی را از این بابت متحمل شوند. در این پایان نامه، یک ساختار سلسله مراتبی مبتنی بر سیستم های اندازه گیری گسترده جهت حل مسائل و مشکلات ذکر شده پیشنهاد شده است. الگوریتم پیشنهادی در این راستا شامل دو بخش اساسی می باشد. در بخش اول الگوریتم، با استفاده از ابزار حذف بار که سریع ترین راه حل برای حفظ پایداری شبکه به شمار می آید، پایداری فرکانسی و ولتاژی شبکه به دنبال حوادث بزرگ و ترکیبی حفظ می شود. محاسبات انجام گرفته در روش پیشنهادی به نحوی طراحی شده است که اندازه و محل اجرای حذف بارها به صورت بهینه تعیین می شوند. بخش دوم وظیفه بازگردانی فرکانس به مقدار نامی، بازیابی بارهای قطع شده در سریع ترین زمان ممکن و ارضای محدودیت های بهره برداری شبکه را بر عهده دارد. این اهداف از طریق اعمال کنترلی نظیر تغییر نقطه کار ژنراتورهای شبکه و کلیدزنی ادوات کنترل کننده ی توان راکتیو موجود در شبکه حاصل می شوند. به منظور اعتبارسنجی روش پیشنهادی، این الگوریتم بر روی دو شبکه خراسان و 39 شینه IEEE پیاده سازی شده است. واژه‌های کلیدی: بازوصل بار، پایداری فرکانس، پایداری ولتاژ، حذف بار، خاموشی سراسری.
- Abstract
- Widespread interruptions, although happen rarely, can impose severe economical and social damages. Regarding the presence of innumerable faults with natural or unpredictable causes, complete removal of blackout possibilities in the grid seems too far to be attained. However, there is a grave necessity to devise plans so as to reduce the number and duration of interruptions in power systems. Hitherto, many researchers have investigated the main causes of blackouts. The studies in this field reveal that voltage collapse, large frequency diminution and the violation of operational limitations (bus voltages and transmission line flows) are the main underlying reasons for vast and lengthy interruptions. Moreover, absence of an appropriate mechanism for fast reconnection of the interrupted loads after the load shedding process has imposed significant expenses to the electric utilities. In this thesis, a hierarchical method based on wide-area measurement systems is proposed to address the aforementioned issues. The proposed algorithm consists of two main stages. First, the voltage and frequency stability of the system is retained after large and combinational disturbances by using load shedding, which is the fastest solution for maintaining the stability of a power system. All the calculations at this stage are designed to give out the optimal place and amount of the load drops. The second stage strives to restore the frequency to the nominal value, reconnect the dropped loads in the fastest pace while satisfying the network operational limitations. These goals are attained through control actions such as making changes in operating points of generators and switching of reactive power control devices in the power system. In order to verify the effectiveness of the proposed methodology, it is implemented in two test systems, i.e., Khorasan network and IEEE 39-bus test system. Keywords: Blackout, load restoration, frequency stability, voltage stability
