عنوان پایان‌نامه
بررسی و بهبود روشهای نوسان توان در سیستمهای قدرت مدرن
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق -قدرت - تجدید ساختار
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44438;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 1714
- تاریخ دفاع
- ۱۱ آذر ۱۳۸۸
- دانشجو
- مرتضی مهدوی
- استاد راهنما
- مجید صنایع پسند
- چکیده
- چکیده بالا رفتن درخواست¬ها برای استفاده از شبکه برق، اقدامات مرتبط با بهینه سازی اقتصادی شبکه ها توسط بهره بردارها، و محدودیت های گسترش شبکه از نظر اقتصادی و زمانی، باعث شده است تا نقطه کار شبکه¬ها روز به روز به مرز ناپایداری نزدیک شود. هنگامی که شبکه در نزدیکی مرز ناپایداری کار می کند، احتمال وقوع ناپایداری عمدتا ناپایداری های ولتاژ و ناپایداری¬های گذرای زاویه در آن بالا می¬رود. برای جلوگیری از ناپایدار شدن شبکه اقداماتی مانند قطع بار، قطع تولید، جزیره ای کردن و غیره در شبکه ها به کار گرفته می شوند. با این حال شبکه های برق در دنیا در سالیان اخیر خاموشی¬های گسترده زیادی را تجربه کرده اند که نشان دهنده عدم کارایی کامل سیستم¬های حفاظتی کنونی در شرایط فعلی شبکه ها است. یکی از دلایلی که پس از یک اغتشاش بزرگ در شبکه می¬تواند موجب خروج های متوالی شود و شبکه را به سمت ناپایداری پیش ببرد، عملکرد اشتباه رله¬های دیستانس به دلیل نوسانی شدن امپدانس دیده شده توسط رله است. برای این منظور واحدی به نام تشخیص دهنده نوسان توان در رله¬های دیستانس در نظر گرفته می شود که وظیفه آن جلوگیری از عملکرد اشتباه رله دیستانس در حالت نوسان توان در شبکه است. در این پایان نامه نوسان توان از دو منظر بررسی گردیده است. در نگاه اول تاثیر نوسان توان بر تجهیزات اندازه¬گیری فازور بررسی گردیده است. کیفیت فازوری که توسط الگوریتم فوریه محاسبه می¬گردد، در حین نوسان توان کاهش می¬یابد. جهت بهبود کیفیت فازور تخمین زده شده در حین نوسان توان، الگوریتیمی مبتنی بر حداقل مربعات خطا ارائه گردیده است. در نگاه دوم اثر نوسان توان بر تجهیزات حفاظتی شبکه و پایداری شبکه بررسی گردیده است. اولین مسئله در این نگاه تشخیص نوسان توان می باشد. همان طور که نشان داده شده، الگوریتم های موجود جهت تشخیص نوسان توان در بعضی از شرایط قادر به تشخیص نوسان توان نمی باشند. جهت تشخیص نوسان توان الگوریتمی بر اساس تبدبل موجک پیشنهاد شده است. دومین مسئله تشخیص پایداری نوسان توان می¬باشد. جهت تشخیص پایداری نوسان توان الگوریتمی بر پایه معیار سطوح معادل ارائه گردیده است. در این الگوریتم با تخمین منحنی زاویه-توان برای هریک از ژنراتور¬های شبکه، خروج از همگامی هر یک از ژنراتور¬های شبکه پیش بینی می¬شود.
- Abstract
- Abstract Increasing power transfer through power networks as well as the restructuring of power systems has shifted to operating point of networks closer to the instability limit. When the power system operates near instability limit the probability of instability occurrences which are mainly voltage and transient angle instabilities arises. Load shedding, generation shedding, islanding, etc. are some of the methods used to prevent instability of network. Nevertheless, in the recent years, many power systems throughout the world have experienced large blackouts. This means that the used present protection systems are not sufficient. After a large disturbance in a power system, malfunction of distance relays might happen. This is due to the oscillated impedance which can enter the protective zones of distance relays. It is one of the reasons of cascading outage problem and this problem can lead the network to the instability. There is a power swing detection unit in distance relays for the prevention of malfunction during of power swings. Power swing is investigated from two sides in this thesis. In the first, the effect of power swing on the phasor measurement devices is considered. The performance of phasor measurement using Fourier algorithm decreases during power swing. An algorithm based on least squares error has been proposed to improve the quality of estimated phasor in this condition. Secondly, the effect of power swing on network protection devices and system stability are investigated. The initial problem is detection of the power swing. As shown, existing algorithms for power swing detection cannot detect the power swing in some cases. For detection of power swing a method based on wavelet transform is suggested. The next problem is the stability assessment of power swing. For this purpose an algorithm based on equal areas is proposed. In this algorithm using estimation of P-? curve for each generator of the network, out of stop condition for each generator is forecasted.
