پروژه بررسی عملکرد STATCOM در پایداری سیستم قدرت

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:160

فهرست مطالب:

  مقدمه

*پایداری حالت مانا

*پایداری گذرا

*پایداری دینامیکی

*افزایش توانایی توان انتقالی سیستم‌های انتقال

*هدایت عبور توان در مسیرهای مورد نظر

میرایی نوسان توان

افزایش حد پایداری ولتاژ با استفاده از D-STATCOM

  به کارگیری STATCOM/BESS در بهبود پایداری گذرای سیستم های قدرت

مقایسه میان STATCOM  و SVC

پایداری گذرا

      بیش از 120 سال می‌گذرد که انرژی الکتریکی و توان الکتریکی پا به عرصه زندگی انسان گذاشته است ، در ابتدا دوسیستم جریان متناوب و جریان مستقیم مطرح بود(سیستم ac  و dc) ، که سیستم جریان مستقیم توسط ادیسون مورد مطالعه وپیگیری بود و سیستم جریان متناوب با ابداعات عملی نیکولا تسلا به صورت عملی مورد استفاده قرار گرفت . طولی نکشید که سیستم انتقال ac بر سیستم dc برتری یافت . پیشرفت تکنولوژی و احتیاج روزافزون بشر به انرژی الکتریکی باعث بزرگ شدن سیستم قدرت شد.

    با بزرگ شدن شبکه قدرت و به دنبال آن پیچیده تر شدن سیستم مسائل انتقال توان  وپایداری آن مطرح شد.پایداری سیستم قدرت به توانایی ماشین‌های سنکرون آن در گذر از یک نقطه کار حالت مانا متعاقب یک اغتشاش ، به یک نقطه کار حالت مانای دیگر بدون از دست دادن سنکرونیسم  اشاره می‌کند.

  سه نوع پایداری در سیستم قدرت مطرح است:

*پایداری حالت مانا

*پایداری گذرا

*پایداری دینامیکی

   پایداری حالت مانا به تغییرات آرام و تدریجی در نقاط کار مربوط است. مطالعات پایداری حالت مانا که اغلب توسط برنامه کامپیوتری پخش بار[1] صورت می‌گیرد به ما اطمینان می‌بخشد که زوایای فاز خطوط انتقال خیلی زیاد نیستند و ولتاژ باس‌ها به مقادیر نامی نزدیک‌اند وژنراتورها ، خطوط انتقال ، ترانسفورماتورها و تجهیزات دیگر دارای اضافه بار نمی‌باشند.

    پایداری گذرا[2] به اغتشاشات عمده مانند از دست رفتن تولید ، عملیات کلید زنی خط ، عیوب وتغییر ناگهانی در بار مربوط است . پس از ایجاد یک اغتشاش ، فرکانس ماشین سنکرون ،  اغتشاشات گذرایی را نسبت به فرکانس سنکرون (60 هرتز) تجربه می‌کند و زاویه توان ماشین تغییر می‌نماید . هدف از مطالعه پایداری گذرا این است که بفهمیم ماشین ها به یک زاویه توان حالت مانای جدید باز خواهند گشت یا نه . تغییر در سیلان توان وولتاژ باس ها نیز مورد نظر است .

     الگرد یک مقایسه زیبا بین برنامه پایداری گذرای سیستم قدرت و سیستم مکانیکی انجام داده است . همانطوری که در شکل-1-1 نشان داده شده است تعدادی جرم که نشانگر ژنراتورهای یک سیستم قدرت می باشد ، از یک شبکه شامل رشته‌های کشسان که به منزله خطوط انتقال انرژی الکتریکی هستند ، آویزان شده است(متناظر با حالتی که هر خط انتقال در کمتر از حد پایداری ایستای خود بهره برداری می‌شود ). در این لحظه فرض کنید که یکی از رشته ها به ناگهان بریده شود   ( متناظر با خروج ناگهانی یک خط الکتریکی از مدار ) این امر منجر به نوسانات گذرا و هم بستر تمامی جرمها خواهد شد ودر ضمن نیروهای کششی رشته ها نیز دچار نوسان خواهند شد . سیستم نهایتاً به یک نقطه کار جدید با یک مجموعه جدید از نیروهای وارد بر رشته ها می‌رسد و یا این که رشته‌های دیگری پاره شده و نتیجه حاصله یک شبکه ضعیف تر وپیامد آن فروپاشی[3] سیستم است . یعنی ، برای یک اغتشاش ، سیستم یا به صورت گذرا پایدار و یا ناپایدار است .

    در سیستم‌های قدرت بزرگ امروزی با ماشین‌های سنکرون زیاد که از طریق شبکه‌های پیچیده انتقال به هم متصل‌اند ، مطالعات پایداری گذرا به بهترین شکل توسط کامپیوترها صورت می‌گیرد . برای یک اغتشاش مشخص  برنامه متناوباً به صورت گام به گام معادلات جبری پخش بار را که نمایشگر یک شبکه غیر خطی و معادلات دیفرانسیل غیر خطی را که نشانگر ماشین‌های سنکرون است ، حل  می‌کند .

     محاسبات ، قبل از وقوع اغتشاش ، به هنگام اغتشاش وپس از رفع اغتشاش انجام  می‌شود . خروجی برنامه شامل زاویه توان وفرکانس ماشین‌های سنکرون ، ولتاژ باس‌ها وسیلان‌های توان برحسب زمان است .در اکثر حالات ، پایداری گذرا متعاقب یک اغتشاش ، در خلال اولین نوسان زوایای توان ماشین تعیین می‌شود . در خلال اولین نوسانی که به طور نمونه حدود یک ثانیه طول می‌کشد ، توان مکانیکی ورودی و ولتاژ داخلی ژنراتور ثابت فرض می‌شود . پایداری دینامیکی پریود طولانی‌تری( به طور نمونه چندین ثانیه ) را در بر   می‌گیرد . بنابراین ، شبکه خطوط انتقال ، ترانسفورماتورها و بارهای امپدانسی اساساً در حالت مانا هستند و ولتاژها ، جریان‌ها و توان‌ها را می‌توان از معادلات جبری پخش بار به دست  آورد .