پروژه متلب بررسی پایداری دینامیکی سیستم تک ماشینه توسط PSS,SVC,STATCOM
در اکثر سیستمها قدرت، توسعه چشمگیر مراکز صنعتی در مناطق دوردست و مشكلات احداث نيروگاه در اين مناطق سبب شده است تا فاصله نيروگاههاي جديد از مراكز بار زياد باشد . اين امر قابليت اطمينان سيستمهاي قدرت را كاهش مي دهد ، چراكه وقوع يك خطاي اتصال كوتاه در خطوط انتقال بحراني ممكن است موجب ناپايداري ژنراتورهاي اين نيروگاهها شده و سبب خاموشي سراسري در شبكه برق گردد . بنابراين طراحي سيستمهاي كنترل پايداري گذرا جهت پيشگيري از حوادث نامطلوب الزامي است . افزايش پايداري ديناميكي سيستمهاي قدرت در رژيمهاي كاري مختلف توسط روشهاي كنترل سيستم مورد تحقيق بسياري بوده‌است و بعضا” كاربرد اين روشها باعث پايداري و افزايش كارائي شبكه‌هاي قدرت شده‌است . اما در مواردي نيز بعلت اقتصادي نبودن و پيچيده بودن استراتژي كنترل اين روشها بكار گرفته نشده‌است . از جمله روشهاي كنترل بهينه كه گرچه در افزايش پايداري سيستم بسيار مؤثر مي‌باشد ليكن بعلت پيچيدگي ناشي از دخالت متغيرهاي زياد و گران بودن ايجاد حلقه‌هاي متعدد فيدبك كه اكثرا” با تخمين زننده‌هاي متغير حالت همراه مي‌باشد كاربرد آنها محدود مانده‌است . در روشهاي كنترل زير بهينه با كاهش منطقي و صحيح متغيرهاي موجود و فقط استفاده از حلقه‌هاي فيدبك مؤثر مي‌توان از پيچيدگي و گراني سيستم كنترل بمقدار زياد كاست و در نتيجه عملي بودن آن را تضمين نمود. در رساله حاضر پايداري ديناميكي يك سيستم چند ماشينه با استفاده از تحليل مقادير ويژه مورد بررسي قرار گرفته‌است . به منظور ميرانمودن نوسانات ناپايدار و يا افزايش پايداري ديناميكي از كنترل كننده‌هاي بهينه و زيربهينه براساس روشي مبتني بر تعيين حساسيت مقادير ويژه استفاده شده‌است . پاسخ ديناميكي سيستم در هنگام ايجاد اغتشاش با استفاده از اين كنترل كننده‌ها توسط كامپيوتر محاسبه شده و مقايسه گرديده‌است . لازم به يادآوري است كه براي مدلسازي شبكه از روش پيوستن اجزاء استفاده شده‌است كه براي بدست آوردن معادلات نهائي يك سيستم بزرگ با جزء كردن و استفاده از ماتريسهاي ارتباطي، كار مدلسازي را بمقدار زيادي تسهيل مي‌نمايد .
مطالعه بهنگام و سريع حالت گذراي سيستمهاي قدرت يكي از وظايف ضروري مراكز كنترل شبكه مي‌باشد تا در صورت پديد آمدن اغتشاش‌هايي همچون اتصال كوتاه، باز شدن خط، قطع ناگهاني توليد و … ضمن بررسي پايداري گذراي سيستم راه حل مناسب جهت جلوگيري از ناپايداري آنرا ارائه داده و بدينوسيله قابليت اطمينان سيستم را افزايش دهد. همچنين اين مطالعه مي‌تواند ابزار مناسبي براي طراحي شبكه‌هاي پايدارتر و مطمئن‌تر باشد. روشهاي معمول مطالعه پايداري گذرا پس از بدست آوردن مدل رياضي سيستم در حالت گذرا كه يك دستگاه معادلات ديفرانسيل بشدت غيرخطي، تزويج شده و با ابعا بزرگ مي‌باشد به حل عددي آن پرداخته و پس از تجزيه و تحليل نتايج آن پايداري گذراي سيستم را تشخيص مي‌دهد. اين روش براي سيستمهاي قدرت واقعي اتلاف وقت زيادي را در بر دارد بطوريكه رسيدن به اهداف فوق را غيرممكن مي‌سازد. بدين علت سعي بر آن است از روش‌هايي استفادهشود كه بدون نياز به حل معادلات مربوطه، مستقيما، پايداري سيستم را تشخيص دهد. يكي از اين روشها كه براساس تئوري پايداري سيستمهاي غيرخطي شكل گرفته است ، روش تابع انرژي مي‌باشد. اين روش پس از تعيين يك تابع انرژي مناسب كه انرژي گذراي سيستم را بخوبي توصيف مي‌كند به محاسبه تابع در لحظه برطرف شدن اغتشاش در شبكه مي‌پردازد تا بدينوسيله مقدار انرژي تزريق شده به شبكه در حين اغتشاش را بدست آورد. حال چنانچه مقدار اين انرژي از حد معيني كه انرژي بحراني ناميده مي‌شود كمتر باشد حالتهاي سيستم درون ناحيه پايداري يا دامنه جذب نقطه تعادل پايدار پس از اغتشاش قرار داشته و سيستم بصورت مجانبي پايدار مي‌باشد و پس از طي شدن حالت گذرا به نقطه تعادل پايدار پس از اغتشاش نشست خواهد كرد ولي آنچه انرژي تزريق شده به شبكه در حين اغتشاش بيش از انرژي بحراني باشد سيستم ناپايدار خواهد شد. تا اين حد روش تابع انرژي بسيار سريع و موفق مي‌باشد ولي قسمتي كه هنوز تحقيق بيشتري را مي‌طلبد تعيين انرژي بحراني سيستم مي‌باشد. انرژي بحراني سيستم در واقع مقدار تابع انرژي سيستم در نقطه تعادل ناپايدار كنترل كننده (Controlling Unstable Equilibrium Point) سيستم پس از اغتشاش مي‌باشد. روشهاي مستقيم محاسبه اين نقطه تعادل (مثل روش نيوتن رافسن) اگر چه سريع هستند ولي قدرت همگرايي خوبي ندارند و روشهاي غيرمستقيم كه در واقع تكنيك‌هاي حداقل‌يابي مي‌باشند (همچون تكنيك حداقل‌يابي نيوتن) اگر چه داراي قدرت همگرايي مناسبي هستند ولي نسبتا” وقت‌گير مي‌باشند. در اين پايان نامه استفاده از روش تكه‌اي خطي كردن معادلات جهت محاسبه نقاط تعادل سيستم قدرت پيشنهاد شده است كه داراي قدرت همگرايي خوب و سرعت مناسب مي‌باشد. استفاده از روش تابع انرژي منحصر به تشخيص مستقيم پايداري گذرا نمي‌شود بلكه از آن مي‌توان جهت يافتن ماشين‌هاي همسان (Coherent) در سيستم قدرت استفاده نموده و پس از شناسائي دقيق دسته ماشين‌هاي همسان، هر يك را با ماشين معادل مربوطه جايگزين نمود. بدين ترتيب ابعاد سيستم قدرت در مطالعالات ديناميكي، بطور مؤثري كاسته شد و زمان و حجم حافظه كمتري در شبيه سازي مربوطه استفاده خواهد شد.
با توجه به مطالعه انجام شده افزایش پایداری سیستم قدرت با PSS و پایدار ساز مبتنی SVC& STATCOM به طور مستقل و هماهنگ ارزیابی شد به طوری که مشکل هماهنگی پایداری ساز و ادوات FACTS به عنوان یک مشکل بهینه سازی با یک تابع هدف مبتنی بر مقادیر ویژه با استفاده از متلب ،پارامترهای بهینه PSS و STATCOM & SVC را بدست آوردیم. با توجه به شبیه سازی و نمودار های ترسیم شده ملاحظه می گردد عملکرد جبران کننده استاتیکی STATCOM به همراه PSS بهترین عملکرد در میرا کردن نوسان سیستم قدرت از خود نشان میدهد. البته باید توجه کرد که بسته به نوع بهره برداری و پارامترهای ژنراتور و همچنین تعریف تابع هدف میتوان از یکی از جبران کننده ها به همراه PSS یا به تنهایی استفاده نمود.
با توجه به منحنی های بالا و تجزیه و تحلیل مقالات مختلف واضح می باشد SVC &STATCOM با افزایش ω∆ و δ∆. در میرایی نوسانات نقش به سزایی خواهند داشت. و در حالت کلی به صورت معمولی و پایدار ساز سیستم (PSS) میتوان گفت STATCOM نسبت به SVC سرعت میرایی بالاتری دارد.
لطفاً براي ارسال دیدگاه، ابتدا وارد حساب كاربري خود بشويد