نوع فایل: word
قابل ویرایش 90 صفحه
چکیده:
دراین پایان نامه معادلاتی که سیستم پیشنهادی را توصیف می کنند خطی سازی شده و سپس کنترلر PID بهینه برای svcطراحی شده است که ضرایب بهینه به وسیله الگوریتم اغتشاش بدست می ایند. میرایی کامل نوسانات ژنراتور هدف طراحی کنترلرPIDبهینه می باشد در حالی که ورودی توان ژنراتور به صورت تصادفی تغییرمی کند.سیستم با کنترلر پیشنهادی برای یک اغتشاش خاص شبیه سازی شده و پاسخ های دینامیکی ژنراتور نشان داده میشود نتایج شبیه سازی نشان می دهد که یک سیستم تشکیل شده با یک کنترلر پیشنهادی برای میراسازی نوسانات ژنراتور مناسب است.
مقدمه:
سیستم انتقال انعطاف پذیر AC (FACTS )
سیستم انتقال جریان متناوب انعطاف پذیر (FACTS)، یک تکنولوژی جدید براساس توان الکترونیکی است، که فرصتی برای بهبود قابلیت کنترل، پایداری و توانایی انتقال نیروی سیستمهای انتقال AC ،فراهم می سازد. آنالیز گسترده ای در بررسی و بهبود در پیشرفت پایداری سیستم نیرو با استفاده از کنترل کننده هایFACTS ارائه شده است . چند نشریه تکنیکی مربوط به نصب (FACTS ) مورد بحث قرارگرفته است و مقایسه کنترل کننده های متفاوت FACTS بررسی می شود.
بسیاری از مشکلات با نوسان فرکانس پائین در سیستم های نیروی به هم پیوسته، به خصوص در الگوی تجدید ساختار، می باشند. مقدار کم و نوسان فرکانس پائین اغلب برای مدت طولانی باقی می ماند. به منظور فراهم کردن میرایی سریع برای سیستم و بهبود عملکرد دینامیکی، یک سیگنال کنترل تکمیلی در سیستم تحریک و یا سیستم تنظیم کننده از یک واحد تولیدی میتوان استفاده کرد. به عنوان مؤثرترین کنترل کننده میرایی ارزان، تثبیت کننده سیستم قدرت (PSS ) به طور گسترده ای برای سرکوب نوسان فرکانس پائین و افزایش پایداری سیستم پویا، اجرا می شود. PSS ها در حفظ عملکرد قابل اعتماد پایداری سیستم نیرو توسط فراهم کردن سیگنال کمکی به سیستم تحریک، مشارکت دارند. کاربرد PSS ، اولین اقدام در بالا بردن میرایی سیستم است. در دو دهه گذشته، تثبیت کننده سیستم قدرت معمولی، یعنی یک جبران کننده پارامترهای ثابت رابطه تأخیر، به طور گسترده ای توسط تأسیسات سیستم نیرو استفاده میشوند. PSS ها برای ارائه نقطه بهبود میرایی نوسانات فرکانس پائین به کار برده می شوند.
با این حال، PSS ها ممکن است به طور مضری تحت تأثیر حالت ولتاژ قرار بگیرند و ممکن است به ضریب قدرت اثر گذاشته و قادر به برگشت نوسانات حاصل از بی ثباتی سخت نباشند، به خصوص آن خرابی های سه فاز که ممکن است در ترمینالهای ژنراتور اتفاق افتد. تاکنون بیشتر کارخانه های اصلی سیستم نیرو به PSS در بیشتر کشورها، مجهز شده اند.
در بیشتر موارد اگر استفاده از PSS ، میرایی کافی برای نوسان نیروی بین منطقه ای فراهم نکند، سیستمهای انتقال انعطاف پذیر AC دستگاههای کنترل کننده(FACTS ) ، راه حلهای مؤثر و متناوبی ارائه مینمایند. پیشرفتهای اخیر در الکترونیک قدرت به پیشرفت FACTS منجر گردیده است. دستگاههای FACTS، یکی از موضوعات برای کاهش چنین شرایطی است که به وسیله کنترل جریان نیرو در امتداد خطوط انتقال و بهبود میرایی نوسانات نیرو انجام می شود. استفاده از این کنترل کننده ها، قابلیت انعطاف عملیات توسط ارائه گزینه هایی بیشتر با اپراتورهای سیستم نیرو را افزایش می دهد. FACTSها طراحی شده اند تا به محدودیت های سیستمهای نیروی کنترل شده به طور مکانیکی فائق آیند و پایداری سیستم نیرو را با استفاده قابل اطمینان و دستگاههای الکترونیکی سرعت بالا، افزایش دهند. عموماً، دستگاهای FACTS در سیستم نیرو جای می گیرند تا کنترل مداوم و سریع جریان نیرو در سیستم انتقال تو سط ولتاژهای کنترل شده در گذرگاههای بحرانی با تغییر امپدانس خطوط انتقال، یا با کنترل زاویه فاز بین دو سر خطوط انتقال، ارائه نمایند.
به رغم خواص جالب PSS ها در افزایش میرایی سیستم نیرو، آنها عوارض جانبی به مشخصات ولتاژ سیستم داشته و ممکن است در نتیجه عملکرد ضریب نیرو تأثیر بگذارد و ممکن است قادر به حفظ پایداری سیستم نباشد، به خصوص بعد از یک خرابی بزرگ که نزدیک به ترمینال ژنراتور رخ می دهد. این تئوری و بهبودها در میدان نیرو ی الکتریسیته منجر به یک پیشرفت جدید معرفی شده توسط پژوهشکده برق در اواخر 1980 و به نام FACTS، گردید. این پاسخی بود به استفاده مؤثر از منابع در حال حاضر موجود در سیستم های قدرت، در حالیکه امنیت سیستم قدرت حفظ و بهبود می یابد.
فهرست مطالب:
مقدمه:
سیستم انتقال انعطاف پذیر AC (FACTS )
فصل اول
بخش1:
بررسی و ارزیابی کنترل کننده های FACTS
مفهوم دستگاههای FACTS و کاربردشان
بخش 2:
کاربردهای FACTS با مشکلات حالت پایدار سیستم قدرت
نتایج نصب facts
فصل دوم
بخش1:
بررسی جبران کننده استاتیک وار(SVC)
بخش2:
ارزیابی تاثیر جبران کننده استاتیکی VAR (SVC ) بر قابلیت اطمینانسیستم قدرت
ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم انتقال با حضور لینکهای HVDC و ادوات FACTS
فصل سوم
مراحل کاری پایان نامه
بخش1:
مدل یک سیستم پیشنهادی ارائه شده
معادلات مربوط به ژنراتور سنکرون وسیستم تحریک
بدست آوردن مدل خطی سیستم قدرت
بخش دوم:
استفاده ازالگوریتم اغتشاش جهت بهینه کردن کنترل کننده PIDاعمالی رویSVC
کمک گرفتن از الگوریتم PSO(particle swarm optimization)وکدهای آن
فصل چهارم
بخش اول:
نتایج شبیه سازی
بخش دوم:
پاسخ های دینامیکی ژنراتورسنکرون
اهداف پایان نامه
نتیجهگیری
مراجع
منابع و مأخذ:
[1] L. Gyugi, “Power Electronics in Electric Utilities StaticVar Compensators”, IEEE Proceedings, Vol. 76, No. 4,
April 2011, pp. 483-494.
[2] S.M Sadeghzadeh, M. Ehsan N.H Said and R. Fevillet,“Improvement of Transient Stability Limit PowerSystemTransmission Lines Using Fuzzy Control of FACTSDevices”, IEEE Trans. on Power System, Vol. 13, No. 5,
- 2011, pp. 917-922.
[3] Shital B. Rewatkar and Shashikant G. Kewte, "Role ofPower Electronics Based FACTS Controller SVC for
Mitigation of Power Quality Problems", ICETET 2010.
[4] B. Mwinywiwa, B. Lu, B. T Ooi, F. D. Galiana and G Joos,“Multi-terminal UPFC for Power System Deregulation”,
IEEE Proc. Vol 4, 2010, pp. 2916-2921.
[5]S. Sheetekela, K. Folly and O. Malik, “Design and Im-plementation of Power System Stabilizers based on Evo-lutionary Algorithms,” IEEE AFRICON, Nairobi, 23-25 September 2009, pp. 1-6
. doi: 10.1109/AFRCON.2009.5308124
[6]L. Zhao and Y. Yang, “PSO-Based Single Multiplicative Neuron Model for Time Series Prediction,” International Journal of Expert Systems with Applications, Vol. 6, No. 2, 2009, pp. 2805-2812.
doi: 10.1016/j.eswa.2008.01.061
[7]S. Panda, “Multi-Objective Non- Dominated Shorting Genetic Algorithm-II for Excitation and TCSC-Based Controller Design,”
Journal of Electrical Engineering, Vol. 60, No. 2, 2009, pp. 86-93.
[8]R. Jayabarathi, M. R. Sindhu, N. Devarajan and T. N. P. Nambiar, “Development of a Laboratory Model of Hy-brid Static Var Compensator,” IEEE Power India Con-ference, Ner Delhi, 2006, p. 5. doi: 10.1109/POWERI.2006.1632507
[9]R. Jayabarathi, M. R. Sindhu, N. Devarajan and T. N. P. Nambiar, “Development of a Laboratory Model of Hy-brid Static Var Compensator,” IEEE Power India Con-ference, Ner Delhi, 2006, p. 5. doi: 10.1109/POWERI.2006.1632507
[10]P. F. Puleston, S. A. Gonza´lez and F. Valenciaga, “A STATCOM Based Variable Structure Control for Power System Oscillations Damping,” International Journal of Electrical Power and Energy Systems, Vol. 29, No. 3, 2007, pp. 241-250. doi:10.1016/j.ijepes.2006.07.003
[11]Second International Conference on Emerging Trends inEngineering & Technology, 2010, pp.731-735BIOGRAPHY
[12] N.Karpagam , D.Devaraj"Fuzzy Logic Control of Static Var Compensator for Power System Damping “International Joural of Electrical and Electronics Engineering 3:10 2009
[13]-Y.L Abdel-Majid and M.A.Abido, Robust coordinated design of
excitation and TCSC-Based stabilizers using genetic algorithm,
Electrical power system research 69(2004) 129-141.
[14]M. Y. Shan, J. Wu and D. N. Peng, “Particle Swarm and Ant Colony Algorithms Hybridized for Multi-Mode Re-source-constrained Project Scheduling Problem with Minimum Time Lag,” IEEE International Conference on Wireless Communications, Networking and Mobile Computing, Shanghai, 21-25 September 2007, pp. 5898- 5902. doi: 10.1109/WICOM.2007.1446
[15] Uyar M., Yildirim S., Gencoglu M. T.,“An Effective Wavelet-based FeatureExtraction Method for Classification ofPower Quality Disturbance Signals”, Int.Jour. Elec. Power System Research, Vol.
78, No. 10, 2008, pp. 1747-1755.
[16] Gargoom A. M., Ertugrul N., Soong W.L., “Automatic Classification andCharacterization of Power QualityEvents”, IEEE Trans. on Power Delivery,Vol. 23, No. 4, 2008, pp. 2417-2425.
[17 ] MathWorks, Inc., “Matlab Help Files”,Version 7.6.0.324, Feb. 2008
[ 18] R. Natesan and G. Radman,“ Effects of STATCOM, SSSC and UPFC onVoltage Stability,”Proceedings of the system theory thirty- Sixth
southeastern symposium, 2004, pp. 546-550
[19]رحیم زاده .ج.,سلطانی .ج.,"بهبود پایداری دینامیکی برای یک شبکه قدرت الکتریکی تک ماشینه بر پایه روش بهینه سازی خطی ,همایش ملی مهندسی برق2010دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمین شهر
[ 20]کاظمی کارگر ,ح.,دویران کشاورزی ,م.,"تنطیم مناسب پارامترها با استفاده از الگوریتم اغتشاش وتابع انرژی لیاپانوف برای بهبود پایداری سیستم قدرت ,بیست و سومین کنفرانس بین الملل Psc2008 برق
[21]چهارمین کنفرانس مهندسی برق والکترونیک ایران,دانشگاه آزاد اسلامی گناباد.,
(ICEEE2012) 1391 .,هفتم .هشتم و نهم شهریور ماه
[22]پانزدهیمین کنفرانس دانشجویی مهندسی برق ایران .,دانشگاه کاشان
(ISCEE2012)1391 هفتم .هشتم و نهم شهریور ما
[23] B. Mwinywiwa, B. Lu, B. T Ooi, F. D. Galiana and G Joos,“Multi-terminal UPFC for Power System Deregulation”,
IEEE Proc. Vol 4, 2000, pp. 2916-2921
[24] B. Chen, N. Zhu, Y. Gao and A. Q. Huang, “Performance ofa 4.5 kV, 100A Current-Scalable Emitter Turn-Off (ETO)
Thyristor Module”, IAS2005, Hong Kong.
[25] Alex Q. Huang, Bin Chen, Karen Tewari and Zhong Du,“Modular ETO Voltage Source Converter Enables Low
Cost FACTS Controller Applications”, IEEE Proceedings2006, PSCE 2006, pp.792-796
[26] K Sen, “FACTS Controllers and their ModelingTechniques”, P.E. POWERCON2008 Tutorials, New Delhi,
India: October 2008.
[27] Sauer P.W., Pai M.A., "Power system dynamics and stability, Prentice Hall, Upper Saddle River”, New Jersey, 1998.
[28] A. Kazemia, B. Badrzadeh" Modeling and simulation of SVC and TCSC to study their limits on maximum load ability point", Elsevier, Electrical Power and Energy Systems 26 (2004) 381–388
[29] N.Karpagam , D.Devaraj"Fuzzy Logic Control of Static Var Compensator for Power System Damping “International Journal of Electrical and Electronics Engineering 3:10 2009
[30] I. Mansour, D. O. Abdeslam, P. Wira, "Fuzzy logic control of a SVC to improve the transient stability of ac power systems", Industrial Electronics, 2009. IECON '09. 35th Annual Conference of IEEE
[31] T.J.E. Miller, "Reactive power control in electric systems"
[32] P. Kundur, “ Power system stability and control”, McGraw-Hill, 1994.
[33] M.W. Mustafa, and N. Magaji, "Design of power oscillation damping controller for SVC device" in Proc. of the 2nd IEEE International Conference on Power and Energy (PECon 08), Dec. 2008.
[34] M.A.Abido" Analysis and assessment of STATCOM based damping stabilizers for Power system stability enhancement"Electric Power System Research,73, 177- 185,2005.E.Lerch, D.Povh, "Advanced SVC control for damping powersystem oscillations" IEEE Transactions on Power Systems, vol.16,No.2,May 1991,pp 524 – 535.
بهینه سازی کنترل کننده PIDاعمالی روی SVCبه منظور بهبود پایداری سیستم های قدرت به کمک الگوریتم اغتشاش. doc
