عنوان پایان‌نامه
ترکیب سیگنال های ولتاژ و فرکانس جهت حذف بار مناسب در شبکه قدرت
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-قدرت-سیستم ها فشارقوی الکتریکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2292;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60167
- تاریخ دفاع
- ۰۳ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- معین عابدینی
- استاد راهنما
- مجید صنایع پسند
- چکیده
- در سال های اخیر به دلیل خصوصی سازی و قابتی شدن صنعت برق و هزینه های بالای احداث تجهیزات جدید، سیستم های قدرت با رزرو و حاشیه پایداری کمتر بهره برداری می شوند که منجر به وقوع خاموشی هایی شده اند. این خاموشی ها به دلایل متعددی از قبیل پرباری خطوط، افت فرکانس، ناپایداری ولتاژ، عملکرد اشتباه سیستم های حفاظتی و غیره اتفاق افتاده است. برخی از دلایل وقوع خاموشی های اخیر این است که الگوریتم های سنتی طراحی شده برای حفاظت و تامین امنیت سیستم قدرت از سرعت کافی برخوردار نیستند، از فرضیات ساده کننده و غیرواقعی استفاده می کنند، ترکیب ناپایداری ها را در نظر نمی گیرند و به طور کلی برای حوادث بزرگ طراحی نشده اند. یکی از روش های ساده و مطمئن در برابر این گونه خاموشی ها، روش حذف بار است که به دو صورت محلی و گسترده قابل اجراست. روش های محلی پیاده سازی ساده تر دارند و روش های گسترده دقت بالاتر و قابلیت مانور بیش تری در شبکه ایجاد می کنند. روش حذف بار رایج به صورت محلی و مبتنی بر پایداری فرکانسی و عدم تعادل تولید و مصرف است. این گونه روش ها در برابر حوادث شدید که منجر به ناپایداری ولتاژی می شوند، ضعف دارند. از این رو لزوم تجدید نظر در فلسفه الگوریتم های حذف بار موجود و در نظر گرفتن پایداری ولتاژی و فرکانسی با هم ضروری است. با توجه به این مسئله که افت ولتاژ سریع تر از فرکانس می باشد، ممکن است در حوادثی که در وهله اول منجر به عدم تعادل تولید و مصرف و ناپایداری فرکانسی گردد، ناپایداری ولتاژی از فرکانسی پیشه گرفته و الگوریتم های حذف بار که مبتنی بر افت فرکانس هستند در برابر این حوادث عملکرد مناسبی نداشته باشند و خاموشی در شبکه رخ دهد. بنابراین در نظر گرفتن وضعیت ولتاژ شبکه به عنوان یک معیار حذف بار ضروری به نظر می رسد. هدف از این پایان نامه، تحلیل و بررسی روش های بارزدایی جهت حفظ پایداری ولتاژی و فرکانسی در شبکه است. با توجه به گسترش بسترهای مخابراتی در شبکه های قدرت، می توان علاوه بر حذف بار محلی، ملاک تصمیم گیری حذف بار را بر اساس داده های نقاط مختلف شبکه در نظر گرفت و حذف بار گسترده را معرفی کرد. در این پایان نامه سعی شده است که با تغییر منطق رله های صنعتی موجود، حذف بار هدفمندی را برای حوادث بزرگ و ترکیبی طراحی گردد به نحوی که پایداری ولتاژ و فرکانس در آن لحاظ شده باشد. طراحی روش های محلی حذف بار در مقابل حوادث بزرگ و ترکیبی به دلیل عدم داشتن اطلاعات کافی از سایر نقاط شبکه دارای پیچیدگی های خاص خود می باشد که در این پایان نامه سعی شده است در طرحی ساده، این پیچیدگی ها لحاظ گردد.
- Abstract
- In recent years, the power systems are operated at less stability margins due to the deregulation and competitions in the power industry. So, the security margin of power systems against various instabilities is decreased. As a result, rate of power system blackouts has increased in recent years. Combinational disturbances have caused to occur these events. While, in the design of the protection algorithms combinational of instabilities are not considered. Under frequency and under voltage load shedding (UFLS and UVLS) are two traditional schemes that used in the power systems. So, one of the major weaknesses of these algorithms is that combination of different forms of instability is not considered in their design, while any one form of instability may not occur in its pure form. In this study, two local adaptive UFLS methods were proposed for protecting the power system against large events and subsequent combinational voltage and frequency instabilities. It was shown that buses experiencing more voltage stress should be of more priority for load shedding. Hence, the voltage falling rate was utilized to distinguish the disturbance area. In adition, with improving and using voltage stability index, location of load shedding will be targted and started from buses with low stability margin. The proposed UFLS methods merely exploits the locally measured quantities to accelerate the load shedding process and increases its amounts at locations close to the disturbance area. Although, the performance of the methods are similar to the conventional approach for the insignificant events, it adaptively modifies the speed and location of load shedding for large disturbances. Not requiring communication link, the proposed adaptive logic can be simply add to already existing UFLS relays in the power system which is a great achievement Finally, by using two indexes a centralized scheme was designed. Performance of the proposed scheme has been analyzed by using the distributed and dynamic model of some large test systems.
