پایان نامه تاثير بار در پايداري سيستم هاي قدرت

[ad_1]

پایان نامه تاثير بار در پايداري سيستم هاي قدرت

فهرست مطالب

چكيده ۱

فصل اول ۳

مقدمه ۴

۱-۱- معرفي مسئله ۶

۱-۲- مروري بر كارهاي انجام شده ۷

۱-۳- ساختار پايان نامه ۱۱

فصل دوم ۱۴

عوامل موثر در ميرايي نوسانات سيستم هاي قدرت ۱۵

۲-۱- ساختار سيستم قدرت ۱۶

۲-۲- تعريف پايداري ۱۹

۲-۳- انواع پايداري ۲۱

۲-۳-۱- پايداري زاويه اي رتور اختلال كوچك ۲۳

۲-۳-۲- پايداري زاويه اي رتور گذرا ۲۷

۲-۴- ميرايي نوسانات و عوامل مؤثر در آن ۲۸

۲-۴-۱- عوامل مؤثر در ميرايي نوسانات سيستم قدرت ۲۹

۲-۴-۲- مدل ژنراتور ۳۳

۲-۴-۳- تأثير تغيير سرعت و فركانس سيستم ۳۵

۲-۴-۴- نوع معادله نوسان ۳۷

۲-۴-۵- خروجي توربين ۳۸

۲-۴-۶- قابليت مدلسازي بار ۳۹

۲-۵- پيشنهاد كميته ديناميك سيستم قدرت IEEE در زمينه مدلسازي سيستم جهت مطالعات پايداري سيستمهاي قدرت ۳۹

فصل سوم ۴۱

مدلسازي بار در مطالعات پايداري ۴۲

۳-۱- مقدمه ۴۲

۳-۲- تعاريف و مفاهيم اساسي در مدلسازي بار ۴۴

۳-۳- مشخصه هاي رفتاري بار ۴۶

۳-۴- مدلهاي بار ۴۷

۳-۴-۱- انواع مدلهاي استاتيكي بار ۴۹

۳-۴-۲- انواع مدلهاي ديناميكي بار ۵۱

فصل چهارم ۵۹

مدلسازي سيستم هاي قدرت ۶۰

۴-۱ مدل اجزاي سيستم قدرت ۶۱

۴-۱-۱- مدل توربين ۶۱

۴-۱-۲- مدل گاورنر سرعت ۶۲

۴-۱-۳- مدل ژنراتور سنكرون ۶۲

۴-۱-۴- مدل سيستم تحريك و تنظيم كننده ولتاژ ۶۴

۴-۲- مدل سيستم قدرت چند ماشينه ۶۷

۴-۲-۱- معادلات ديفرانسيل ۶۸

۴-۲-۲- معادلات جبري ۶۸

۴-۳- محاسبه شرايط اوليه جهت تحليل ديناميكي سيستم ۷۲

۴-۴- مدل سيستم قدرت تك ماشين به باس بينهايت ۷۵

۴-۴-۱- معادلات ديفرانسيل ۷۶

۴-۴-۲- معادلات جبري استاتور ۷۷

۴-۴-۳- معادلات شبكه ۷۷

۴-۵- تابع انتقال سيستم قدرت ۷۸

فصل پنجم

تاثیردميكهاي بار در ميرايي نوسانات يك سيستم قدرت تك ماشينه ۸۲

۵-۱- مدل كردن ارتباط متقابل بار و سيستم ۸۳

۵-۲- پاسخ بارهاي ديناميكي ۸۵

۵-۲-۱- پاسخ زماني و فركانسي بار وابسته به ولتاژ ۸۵

پاسخ فركانسي بار موتورالقائي با خروجي . ۹۲

چكيده

سيستمهاي قدرت بطور پيوسته در معرض اختلالات كوچك يا بزرگ قرار دارند . وقوع اختلال در سيستم قدرت باعث تحريك مودهاي سيستم از جمله مودهاي الكترو مكانيكي شده و در نتيجه كميتهاي كار سيستم دچار نوسانات گذرا مي شوند . اين نوسانات ، به نوسانات كم فركانس مشهورند . مستهلك شدن اين نوسانات و مستقر شدن سيستم در نقطه كار جديد ، مستلزم وجود ميرايي كافي در سيستم قدرت است . عوامل مختلفي بر ميرايي نوسانات مود الكترومكانيكي يك سيستم قدرت مؤثر هستند كه يكي از  مهمترين آنها پاسخ بارهاي سيستم به اختلال است . بكارگيري مدلهاي مناسب بار مي تواند در مطالعات پايداري تأثير مهمي داشته باشد . بارهايي كه به  اختلال بطور استاتيك پاسخ مي دهند ،‌بايد با مدلهاي استاتيكي مناسب نمايش داده شود و بارهايي كه در پي وقوع اختلال داراي رفتار ديناميكي هستند نيز بايد با مدلهاي ديناميكي مناسب همراه با پارامترهاي صحيح مدل شوند . نشان دادن اهميت و تأثير مدل بار و پارامتر هاي آن روي نتيجه مطالعات پايداري سنكرون اختلال كوچك ، موضوع اين پروژه مي باشد . به اين منظور ، ارتباط متقابل بارو سيستم در پريودهاي گذاري ناشي از اختلالهاي كوچك مدل مي شود. جهت بررسي اين ارتباط متقابل به عنوان نمونه دو نوع بار ديناميكي مهم يعني بار ديناميكي وابسته به ولتاژ و مدل بار موتور القايي معرفي و توابع انتقال اين دو نوع بار بدست مي آيد . همچنين مدل سيستم قدرت تك ماشين به باس بينهايت ارائه و توابع انتقال اين سيستم نيز استخراج مي گردد . با توجه به اينكه هدف اين پروژه بررسي جامع نقش مدل بار و پارامترهاي آن و همچنين ساير عوامل توأم همچون شرايط كار سيستم ، نوع بار (حقيقي يا راكتيو) ، كنترل كننده هاي ژنراتور و محل بار است ، نقش پارامتر هاي دو مدل بار ذكر شده و همچنين پارامتر ها و شرايط كار سيستم قدرت در ميزان ميرايي نوسانات مود الكترومكانيكي سيستم قدرت تك ماشين به باس بينهايت بررسي و بانمايش بار به صورت استاتيكي مقايسه مي شود. استفاده از انواع روشهاي تحليل پاسخ فركانسي، شبيه سازي زماني و بهره برداري از توانايي هاي هر كدام جهت تكميل مطلب هدف پايان نامه و تحليل فيزيكي حاصل شبيه سازي براي سيستم قدرت تك ماشين به باس بينهايت ، از ويژگيهاي خاص اين پروژه است. به علاوه ،‌نقش ديناميكهاي سيستم تحريك ، گاورنر سرعت و توربين در ميزان ميرايي سيستم تك ماشين مورد بررسي قرار مي گيرد .

مقدمه

نوسانات مود الكترومكانيكي پديده اي ذاتي در سيستمهاي قدرت مي باشد كه عواملي همچون شرايط كار ، مشخصه هاي بار ، امپدانس خطوط ارتباطي ، ميزان انتقال توان الكتريكي از خطوط ، خازنهاي سري و تنظيم كننده هاي ولتاژ در كاهش يا افزايش دامنه اين نوسانات موثر هستند. هرگاه اختلالي در سيستم قدرت واقع شود ، اين نوسانات ، در نتيجه رفتار ديناميكي سيستم در انتقال از نقطه كار قبل از اختلال به نقطه كار ماندگار پس از اختلال ، حاصل مي شوند. نوسانات مود الكترومكانيكي ، مربوط به نوسان رتور ماشين هاي سنكرون سيستم نسبت به هم مي باشد. با توجه به اينكه فركانس اين نوسانات در دامنه ۲-۱/۰ هرتز است ، به آن نوسانات فركانس پايين گفته مي شود. در صورتي كه مودهاي الكترومكانيكي داراي ميرايي كافي باشند، اين نوسانات پس از گذشت زماني كوتاه مستهلك شده و سيستم در نقطه كار ماندگار جديد مستقر مي شود. اما در صورت كافي نبودن ميرايي ، نوسانات براي مدت زمان طولاني ادامه يافته و يا در صورت ميرايي منفي ،‌دامنه نوسانات به تدريج افزايش مي يابد كه اين منجر به از دست رفتن سنكرونيزم سيستم مي شود.

يكي از عوامل مهم تضعيف ميرايي مودهاي الكترومكانيكي سيستم قدرت ، عملكرد تنظيم كننده هاي اتوماتيك ولتاژ در سيستم هاي تحريك مي باشد. اين نوع تنظيم كننده هاي ولتاژ كه امروزه اكثر ژنراتور هاي سنكرون در سيستمهاي مدرن به آن مجهزند ، عليرغم افزايش و بهبود پايداري گذرا ، يكي از عوامل كاهش ميرايي اين نوسانات هستند.

يك سيستم قدرت وقتي پايدار است كه در هنگام بروز اختلال همه ژنراتورهاي آن ، گشتاور سنكرون كننده و ميرا كننده كافي جهت ميرا كردن نوسانات و بازگرداندن رتورها به حالت اوليه را داشته باشند. در غير اني صورت نوساناتي كه به طور مؤثر ميرا نمي شوند ممكن است تغييرات سرعت معيني را براي يك ماشين يا يك گروه از ماشينهاي موجود در يك نيروگاه كه نسبت به بقيه سيستم نوسان مي كنند، بوجود آورند . فركانس اين نوع از نوسانات در حدود ۲-۱ هرتز مي باشد كه به نوسانات محلي معروفند.

نوع ديگر از نوسانات ، به نوسانات بين ناحيه اي معروفند و در شرايطي رخ مي دهند كه يك يا چند ماشين در يك قسمت از شبكه نسبت به يك يا چند ماشين در قسمت ديگري از شبكه كه از هم فاصله دارند نوسان كننند. فركانس اين نوع از نوسانات در حدود ۱-۱/۰ هرتز مي باشد.

وجود نوسانات دائمي در سيستم قدرت ا ديدگاه توليد كننده و مصرف كننده يك امر نامطلوب است . بنابراين نوسانات ايجاد شده در سيستم بايد به سرعت ميرا گردد.

تحليل پايداري سيستمهاي قدرت و تعيين ميزان ميرايي نوسانات و در صورت لزوم بكارگيري كنترل كننده هاي مناسب جهت افزايش كوپل ميرا كننده،‌مستلزم مدل كردن اجزاي سيستم قدرت است . يكي از مهمترين اجزاي يك سيستم قدرت ، ژنراتورها هستند. از آنجاييكه در گذشته ، مقوله پايداري فقط در ارتباط با سنكرونيزم ماشين هاي سنكرون مورد بررسي قرار مي گرفت ، لذا بيشترين تأكيد روي نمايش دقيق ژنراتورها و كنترل كننده هاي آنها قرار داشت . اهميت مسئله پايداري ولتاژ و نقشي را كه ديناميكهاي بار در آن ايفا مي كنند مدلسازي بارهاي سيستم قدرت را بيش از پيش مورد توجه قرار داده است.

ساختار پايان نامه

پايان نامه حاضر درپنج فصل تدوين شده است . خلاصه اي از مطالب هر فصل به شرح زير است.

* فصل اول

در اين فصل ضمن معرفي مسئله مورد بررسي ، كارهاي انجام شده قبلي و ساختار پايان نامه ارائه مي شود.

* فصل دوم

در اين فصل انواع پايداري مانند پايداري زاويه اي رتور و پايداري ولتاژ معرفي مي شوند. در ادامه اين فصل عوامل مؤثر در ميرايي نوسانات سيستم قدرت معرفي و در مورد اهميت و نقش هر يك بحث مي گردد.

* فصل سوم

در اين فصل نخست ضرورت مدلسازي صحيح بار مورد تأكيد قرار مي گيرد. سپس انواع مختلف مدلهاي استاتيكي بار بطور خلاصه بيان مي شوند. در ادامه ، يكي از مدلهاي ديناميكي مشهور بار تحت عنوان مدل ديناميكي مرتبه اول وابسته به ولتاژ ارائه و تابع انتقال آن بدست مي آيد. سپس مدل مهم ديگر يعني مدل مرتبه سوم موتور القايي ارائه و توابع انتقال مربوط به آن كه در فصلهاي بعد مورد استفاده قرار مي گيرند ، آورده مي شود.

* فصل چهارم

در اين فصل ، ابتدا مدل اجزاي يك سيستم قدرت از قبيل توربين ، گاورنر سرعت ، ژنراتور سنكرون، سيستم تحريك و تنظيم كننده ولتاژ بطور خلاصه مرور شده واز آنجائيكه سيستم قدرت تك ماشين به باس بينهايت يكي از سيستمهاي مورد بررسي اين پروژه است لذا مدلسازي آن در ادامه اين فصل انجام مي شود.  در انتهاي اين فصل روندي ارائه خواهد شد كه توسط آن توابع انتقال سيستم قدرت كه خروجيهاي اندازه و زاويه ولتاژ در هر نقطه از سيستم را به وروديهاي بارهاي حقيقي و راكتيو در هر نقطه از سيستم ربط مي دهند، بدست مي آيند.

* فصل پنجم

در اين فصل با استفاده از مدلهاي بار و سيستم كه در فصل هاي سوم و چهارم بدست آمده اند ، تأثير پارامترهاي آنها بر روي ميرايي نوسانات الكترومكانيكي يك سيستم قدرت تك ماشين به باس بينهايت مورد بررسي قرار مي گيرد. شبيه سازيهاي انجام شده در اين فصل در دو حوزه فركانس و زمان انجام شده است.

۱۰۷ صفحه Word


شما هم اکنون با داشتن رمز دوم کارت عابر خود و پرداخت اینترنتی می توانید بلافاصله پس از پرداخت این فایل را دریافت کنید و مطالعه این محصول با ارزش را شروع کنید .

[ad_2]

لینک منبع

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *