سایت دانشجو سرا

 اهميت و تأثير مدل بار و پارامتر هاي آن روي نتيجه مطالعات پايداري سنكرون اختلال كوچك

 

 

توجه داشته باشید: درصورتی که شما صاحب اثر این فایل می باشید یا به هر دلیلی نسبت به فایل تحقیقاتی مذکور در این پست مالکیت معنوی دارید و درخواست حذف آن را دارید، در واتس آپ به شماره 09100636002 پیام دهید تا ظرف 24 ساعت نسبت به حذف فایل از روی سایت دانشجوسرا اقدام شود. در صورت تمایل و درخواست، دو مقاله به صورت رایگان (به نام پژوهشگر و دانشجو) در مجلات علمی معتبر پذیرش شده و چاپ می گردد. ((حفظ حقوق معنوی صاحب اثر در اولویت فعالیت سایت دانشجوسرا می باشد))

 

 

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 اكترومكانيكي ، مربوط به نوسان رتور ماشين هاي سنكرون سيستم نسبت به هم مي باشد. با توجه به اينكه فركانس اين نوسانات در دامنه 2-1/0 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 2-1 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 1-1/0 هرتز مي باشد.

وجود نوسانات دائمي در سيستم قدرت از 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.

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 .

 

 

فهرست مطالب

عنوان صفحه

چكيده1

فصل اول3

مقدمه4

1-1- معرفي مسئله6

1-2- مروري بر كارهاي انجام شده7

1-3- ساختار پايان نامه11

فصل دوم14

عوامل موثر در ميرايي نوسانات سيستم هاي قدرت15

2-1- ساختار سيستم قدرت16

2-2- تعريف پايداري19

2-3- انواع پايداري21

2-3-1- پايداري زاويه اي رتور اختلال كوچك23

2-3-2- پايداري زاويه اي رتور گذرا27

2-4- ميرايي نوسانات و عوامل مؤثر در آن28

2-4-1- عوامل مؤثر در ميرايي نوسانات سيستم قدرت29

2-4-2- مدل ژنراتور33

2-4-3- تأثير تغيير سرعت و فركانس سيستم35

2-4-4- نوع معادله نوسان37

2-4-5- خروجي توربين38

2-4-6- قابليت مدلسازي بار39

2-5- پيشنهاد كميته ديناميك سيستم قدرت IEEE در زمينه مدلسازي سيستم جهت مطالعات پايداري سيستمهاي قدرت39

فصل سوم41

مدلسازي بار در مطالعات پايداري42

3-1- مقدمه42

3-2- تعاريف و مفاهيم اساسي در مدلسازي بار44

3-3- مشخصه هاي رفتاري بار46

3-4- مدلهاي بار47

3-4-1- انواع مدلهاي استاتيكي بار49

3-4-2- انواع مدلهاي ديناميكي بار51

فصل چهارم59

مدلسازي سيستم هاي قدرت60

4-1 مدل اجزاي سيستم قدرت61

4-1-1- مدل توربين61

4-1-2- مدل گاورنر سرعت62

4-1-3- مدل ژنراتور سنكرون62

4-1-4- مدل سيستم تحريك و تنظيم كننده ولتاژ64

4-2- مدل سيستم قدرت چند ماشينه67

4-2-1- معادلات ديفرانسيل68

4-2-2- معادلات جبري68

4-3- محاسبه شرايط اوليه جهت تحليل ديناميكي سيستم72

4-4- مدل سيستم قدرت تك ماشين به باس بينهايت75

4-4-1- معادلات ديفرانسيل76

4-4-2- معادلات جبري استاتور77

4-4-3- معادلات شبكه77

4-5- تابع انتقال سيستم قدرت78

تاثیردميكهاي بار در ميرايي نوسانات يك سيستم قدرت تك ماشينه82

5-1- مدل كردن ارتباط متقابل بار و سيستم83

5-2- پاسخ بارهاي ديناميكي85

5-2-1- پاسخ زماني و فركانسي بار وابسته به ولتاژ85

پاسخ فركانسي بار موتورالقائي با خروجي . 92

 

 

 

توجه داشته باشید: درصورتی که شما صاحب اثر این فایل می باشید یا به هر دلیلی نسبت به فایل تحقیقاتی مذکور در این پست مالکیت معنوی دارید و درخواست حذف آن را دارید، در واتس آپ به شماره 09100636002 پیام دهید تا ظرف 24 ساعت نسبت به حذف فایل از روی سایت دانشجوسرا اقدام شود. در صورت تمایل و درخواست، دو مقاله به صورت رایگان (به نام پژوهشگر و دانشجو) در مجلات علمی معتبر پذیرش شده و چاپ می گردد. ((حفظ حقوق معنوی صاحب اثر در اولویت فعالیت سایت دانشجوسرا می باشد))