عنوان
بهبود پايداري ژنراتور سنكرون مبتني بر پيش‌بيني لغزش قطب
نويسنده اصلي
علي رضا سبوحي
مقطع تحصيلي
دكتري
چكيده
يكي از اقسام پايداري در سيستم‌هاي قدرت، پايداري گذرا است. درصورتي‌كه يك واحد توليدي نتواند پايداري گذراي خود را حفظ نمايد، از همگامي با شبكه خارج‌شده و اصطلاحاً دچار لغزش قطب يا ناپايداري مي‌شود. خروج از همگامي از يك‌سو منجر به صدمات شديد به ژنراتور مي‌شود و از سوي ديگر با خارج شدن ژنراتور از شبكه، تأمين بار را در شبكه مختل مي‌كند؛ بنابراين تا حد ممكن بايد از خروج واحدها جلوگيري كرد و درنهايت، در صورت ناپايدار شدن ژنراتور مي‌بايست در كوتاه‌ترين زمان ممكن وضعيت خروج از همگامي شناسايي‌شده و ژنراتور از شبكه جدا شود. اقدامي پيش¬دستانه آن است كه اين وقوع پديده را به نحوي مطمئن حدس زد و تا قبل از رسيدن ژنراتور به وضعيت بحراني، شرايط خروج از همگامي پيش‌بيني‌شده و ژنراتور زودهنگام از شبكه خارج گردد و يا حتي آن را به شبكه بازگرداند.
در اين رساله در گام نخست، نحوه مواجهه صنعت با پديده ناپايداري به‌وسيله رله خروج از همگامي مورد بررسي قرار گرفته و نحوه تنظيم آن شرح داده شده است. در ادامه عملكرد در آن شبكه‌هاي آزمون‌هاي متفاوت شبيه‌سازي‌شده، نقاط ضعف اساسي در آن مشاهده گرديد. سپس، براي جبران مشكل مذكور، راهكار تشخيص و پيش‌بيني ناپايداري ژنراتور با استفاده از سه روش جديد ارائه شده است. اين معيارها عبارت‌اند از «سطوح برابر در حوزه زمان»، «انحراف سرعت-توان شتاب‌دهنده» و «انحراف سرعت-مشتق سرعت».
نحوه تشخيص ناپايداري اين روش‌ها در ابتدا اثبات رياضي و مفهومي شده است و جهت راستي-آزمايي در شبكه‌هاي متعددي (سيستم‌هاي قدرت استاندارد IEEE و شبكه برق ايران) نيز مورد آزمون قرار گرفته‌اند. سپس با توسعه معيار تشخيص، الگوريتم‌هايي براي پيش‌بيني ناپايداري پيشنهاد شده است. اين روش‌ها نيز توسط شبيه‌سازي در سيستم‌هاي قدرت آزمون مورد ارزيابي قرار گرفته‌اند. الگوريتم‌هاي معرفي‌شده، مبتني بر داده‌هاي محلي ژنراتور هستند، لذا نيازي به انتقال اطلاعات سراسر شبكه به يك نقطه و ارسال فرمان لازم به ژنراتور ندارند و درنتيجه تأخير انتقال اطلاعات به حداقل مي‌رسد. كليه اين روش‌ها بر اساس مفهوم پايداري ژنراتور سنكرون بوده و به‌صورت عمل مي‌كنند. برخط بودن روش ناشي از حجم كم محاسبات و سرعت بالاي الگوريتم در پردازش است. نتايج شبيه‌سازي‌ها نشان مي‌دهد معيارهاي پيشنهادي قابليت اطمينان نسبتاً خوبي براي پيش‌بيني ناپايداري دارند. زمان پيش‌بيني روش‌ها نيز نسبتاً زودهنگام بوده و فرصت مناسبي را براي بازگرداندن ژنراتور به شبكه فراهم مي‌سازد.
سپس، از نتيجه روش پيش‌بيني و زمان باقيمانده تا وقوع ناپايداري استفاده شده تا توسط دو روش منتخب، ژنراتور به شبكه بازگردانده شود. ساختار مفهومي تركيب بهبود پايداري گذرا با نتايج يك يا چند الگوريتم پيش‌بيني لغزش قطب، يكي ديگر از نوآوري‌هاي اين رساله محسوب مي‌شود. لازم به ذكر است تمركز اصلي رساله بر پيش¬بيني ناپايداري گذرا استوار شده است.
شماره ركورد
194863
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
قدرت
استاد راهنما
دكتر ابوالفضل واحدي