طراحي كنترل‌كننده ميرايي ناحيه گسترده براي بهبود ميرايي نوسانات بين ناحيه‌اي سيستم قدرت

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي برق

كارشناسي ارشد

موضوع پايداري زاويه‌اي رتور، مطالعه نوسانات الكترومكانيكي فركانس پايين به‌خصوص نوسانات بين ناحيه‌اي است. با افزايش تقاضاي انرژي الكتريكي و توسعه و اتصال سيستم‌هاي قدرت به يكديگر به‌وسيله خطوط انتقال بلند، مودهاي بين ناحيه‌اي با ميرايي ضعيف اهميّت بيشتري يافته‌اند. مودهاي بين ناحيه‌اي با ميرايي ضعيف موجب نوسانات توان الكتريكي ادامه‌دار روي خطوط انتقال بين ناحيه‌اي مي‌شوند كه موجب محدود شدن حداكثر ظرفيت انتقال خطوط انتقال مي‌شود. براي بهبود ميرايي مودهاي بين ناحيه‌اي از پايدارسازهاي سيستم قدرت (PSS) و ادوات فكتس (FACTS) استفاده مي‌شود. انتخاب حلقه كنترلي (محل كنترل‌كننده و سيگنال ورودي)، ساختار كنترل‌كننده و روش طراحي كنترل‌كننده از عوامل تعيين‌كننده اثربخشي كنترل‌كننده‌ها در بهبود ميرايي مودهاي نوساني قلمداد مي‌شوند. روش باقي‌مانده، يك روش منظّم در طراحي كنترل‌كننده‌هاي ميرايي مبتني‌بر روش‌هاي شناسايي سيستم است. از آن‌جايي كه در سيستم‌هاي قدرت واقعي امكان شناسايي كل سيستم كار پر زحمتي است، با توسعه و تركيب روش باقي‌مانده و پاسخ فركانسي، مي‌توان كنترل‌كننده‌هاي ميرايي را بدون نياز به شناسايي كل سيستم و با روش باقي‌مانده توسعه يافته طراحي كرد. هدف اصلي اين پايان‌نامه طراحي كنترل‌كننده ميرايي ناحيه گسترده است. به اين منظور از روش باقي‌مانده توسعه يافته استفاده مي‌شود. روش باقي‌مانده توسعه يافته مبتني‌بر اندازه‌گيري متغيرهاي حالت ژنراتورهاي شبكه است كه در مواقعي ممكن است اندازه‌گيري متغيرهاي حالت امكان پذير نباشد يا اندازه‌گيري شامل نويز قابل‌توجه باشد. بنابراين در اين پايان‌نامه با استفاده از تخمين‌گر فيلتر كالمن غيرخطي كه مبتني‌بر معادلات جبري-ديفرانسيلي سيستم است، براي تخمين حالت‌هاي مورد نياز در طراحي كنترل‌كننده استفاده مي‌شود. از طرف ديگر، سيستم قدرت داراي مودهاي متعددي است كه باعث پيچيدگي طراحي و همچنين تأثير نامطلوب روي كنترل‌كننده مي‌شوند. از آن‌جايي كه در فركانس مود بين ناحيه‌اي، عناصر نواحي كوهرنت به‌صورت هماهنگ نوسان مي‌كنند در اين پايان‌نامه با كاهش مرتبه سيستم به‌نحوي كه فقط ديناميك مودهاي بين ناحيه‌اي آشكار شوند، از پيچيدگي‌هاي بي‌مورد در طراحي و به‌كارگيري كنترل‌كننده‌هاي ميرايي جلوگيري مي‌شود. با انجام مطالعات و شبيه‌سازي‌هاي متعدد تحت شرايط و سناريوهاي مختلف برروي شبكه‌هاي آزمون كندور و 39 باس IEEE، كارايي و صحت روش‌هاي مختلف طراحي كنترل‌كننده‌هاي ميرايي ناحيه گسترده در اين پايان‌نامه نشان داده شده است.

218608

سيستم قدرت

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان