دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
نوع فایل: word
قابل ویرایش 125 صفحه
مقدمه:
تأمین برق مطمئن مصرف کنندگان از اهمیت بسزایی برخوردار است. به عبارتی دیگر کل تأسیسات، تجهیزات و هزینههای انجام شده به منظور تأمین برق مورد نیاز مصرفکننده و در کنار آن جلب رضایت وی میباشد و لاغیر.
در این راستا اقدامات اصولی جهت ایجاد شرایط مناسب برای انتقال و توزیع انرژی تولیدی و تحویل درست و سالم آن به مشتری از ضروریات میباشد و لازمه اجرای این مهم توجه به پایداری سیستمقدرت است.
به طور کلی سیستمهایقدرت در اثر شرایط اضطراری دچار حادثه خواهند شد، که این مسئله تأمین بار مطمئن را که از عمده تعهدات شرکتهای برق در برابر مشتریان است خدشهدار ساخته و گاهاً ضررهای اقتصادی جبران ناپذیری را عمدتاً به سیستمقدرت و با ضریب کمتر به مشتری وارد میآورد.
به منظور تأمین برق مطمئن لازم است سیستمقدرت از وضعیت پایداری که از مهمترین مسائل شبکه قدرت میباشد، برخوردار باشد. لذا بایست عوامل ایجاد کننده ناپایداری شناسایی شده، در وهله اول اقدامات پیشگیرانه جهت حفظ سیستم به عمل آید تا از خاموشیهای موضعی و در نهایت خاموشی سیستمقدرت و در شرایط بسیار نامطلوب از نابودی سیستم جلوگیری شود و در صورت بروز حادثه از پیشروی آن ممانعت گردد.
یکی از عوامل بوجود آمدن ناپایداری مسئله اضافهبار در سیستمقدرت میباشد. چراکه اضافهبار در خطوط انتقال باعث خارجشدن خطوط دیگرخواهد شد. تداوم بیشتر اضافهبار باعث خارجشدن هرچه بیشتر خطوط و بوجود آمدن خاموشی کامل در سیستم میباشد پس بایستی کاری کرد که بتوان
این مشکل را پشت سر گذاشت.
حفظ پایداری سیستمهای قدرت و جلوگیری از کاهش بیش از حد فرکانس و ولتاژ باسها از عمده مسائلی است که متخصصان این رشته همواره آن را مدنظر داشتهاند زیرا ناپایداری فرکانس علاوه بر خسارتهای نسبتاً سنگین بر تجهیزات سیستم، ممکن است باعث تکهتکه شدن شبکه گردد، و همچنین افت ولتاژ باسها امکان فرو پاشی ولتاژ را در شبکه باعث گردد و خاموشیهای نسبتاً طولانی و زیانهای اقتصادی را به دنبال داشته باشد. لذا از اینرو به هر طریق ممکن باید سعی شود تا از این مسائل جلوگیری گردد، حتی اگر این عمل با انجام بارزدایی و قطع موقتی برخی از مصرف کنندهها همراه باشد]1[.
بار زدایی به معنای قطع تعدادی از بارهای متصل به شبکه و به منظور اجتناب از آسیب دیدن تجهیزات خطوط انتقال و حفظ پایداری سیستم و کنترل فرکانس و ولتاژ شبکه است. آنچه مسلم است، این استکه بارزدایی ضمن کاهش درآمدهای اقتصادی باعث ایجاد نارضایتی در مصرف کنندگان میگردد و لذا سعی میشود از آن به عنوان آخرین راه حل و چاره در کنترل سیستمقدرت استفاده گردد. اما در شرایطی که حفظ پایداری مطرح باشد طبیعی است که مسائل فوق تحت الشعاع قرار می گیرند و انجام بارزدایی ماهیت منطقی پیدا می کند]2،3[. ذکر این نکته نیز ضروری استکه بارزدایی یکی از مطمئنترین روشها برای کنترل شبکه میباشد.
از طرفی در سیستمهای قدرت ایزوله به این نکته توجه کرد که این سیستمها خودشان امنیت و قابلیت اطمینان و صرفهجوئی الکتریکی را فراهم می کنند]4،5،6[ و باید بینیاز از بقیه سیستمها این کار را انجام دهند. در نتیجه توجه بیشتری به طراحی حذف بار نیاز است]7،8،9[.
فهرست مطالب:
فصل اول
مقدمه
1-1- کلیات
1-2- کارهای انجام شده در زمینه بارزدایی
1-2-1- علل انجام بارزدایی
1-3- اهداف پروژه
فصل دوم
مدلسازی سیستم قدرت
2-1- مقدمه
2-2- ساختار سیستمهای قدرت
2-3- کنترل سیستم قدرت
2-4- حلقههای اساسی کنترل ژنراتور
2-5- کنترل بارفرکانس
2-5-1- مدل ژنراتور سنکرون
2-5-2- مدل بار
2-5-3- مدل محرک اولیه
2-5-4- مدل گاورنر
فصل سوم
مدلسازی سیستم قدرت بهکاررفته در پروژه و تاثیر پارامترهای مختلف روی آن
3-1- مقدمه
3-2- مدل پاسخ فرکانسی سیستم
3-3- نرمالسازی معادلات سیستم قدرت
3-4- سیستم نمونه
3-4-1- نتایج مربوط به اختلالهای مختلف
3-5- بررسی مشخصههای پاسخ سیستم معادل و تاثیر پارامترهای مختلف روی آن
3-5-1- زمان حداکثر تغییرات فرکانس
3-5-2- حداکثر تغییرات شیب افت فرکانس
3-5-3- اثر تغییرات R
3-5-4- اثر اینرسی H
3-5-5- اثر ثابت زمانی گرمکن(Reheat)
3-5-6- اثر
3-5-7- اثر وابستگی فرکانس به بارهای سیستم
3-6- مقایسه مدل مطرح شده و مدل نمایی
3-7- نتیجه گیری
فصل چهارم
مروری برروشهای مختلف حذفبار تحت فرکانس ومقایسه آنها
4-1- مقدمه
4-2- روشهای مختلف کنترل فرکانس
4-2-1- روشهای کنترل فرکانس در حالت نسبتاً پایدار سیستم
4-2-2- روش کنترل فرکانس در حالت اضطراری
4-3- حذفبار
4-3-1- اصول و پیاده سازی
4-3-2- طرحهای حذفبار
4-4- شبیهسازی روشهای مختلف حذفبار و نتایج
4-4-1- نتایج شبیهسازی چند مورد انتخابی اختلال وارد شده به سیستم
4-4-1-1- اختلال pu0.1
4-4-1-2- اختلال pu0.15
4-4-1-3- اختلال pu0.2
4-4-1- 4- اختلال pu0.4
4-5- نتیجه گیری
فصل پنجم
روش حذفبار تطبیقی
5-1- مقدمه
5-2- حذفبارو برنامههای بارزدایی
5-3- ملاحظات خاص و ملزومات برنامههای بارزدائی
5-3-1- حداکثر اضافهبار سیستم
5-3-2- حداکثر بار قابل قطع
5-3-3- شروع بارزدایی و سطح فرکانس (تعیین آستانه فرکانس)
5-3-4- کاهش فرکانس مجاز سیستم (حد عملکرد سیستم)
5-3- 5- تعداد مراحل و اندازه گامهای حذفبار
5-3-6- زمان تأخیر
5-4- روشهای مختلف طرح هماهنگی رلههای حذفبار در فرکانس پایین
5-5- طراحی حذفبار
5-5-1- مرحلة اول: بهدست آوردن پارامترهای سیستم
5-5-2- مرحلة دوم: انتخاب حداقل فرکانس مجاز سیستم و اولین فرکانسی که در آن حذف صورت میگیرد
5-5-3- مرحلة سوم: مشخص کردن تعداد مراحل بارزدائی (N) و فاصلة زمانی بین مراحل
5-5-4- مرحله چهارم: محاسبه کل بارهایی که باید حذف شوند
5-5-5- مرحله پنجم: مشخص نمودن مقدار بار حذفشونده در هر مرحله
5-5-6- مرحله ششم: رسم منحنی تغییرات فرکانس
5-5-7- مرحلة هفتم: اصلاحسازی
5-5-8- مرحلة هشتم: بازگشت به مرحلة 5
5-6- نتیجهگیری
فصل ششم
شبیهسازی روش حذفبار تطبیقی
6-1- مقدمه
6-2- شبیهسازی عددی
6-3- مقایسه روش تطبیقی و نیمهتطبیقی
6-3-1- اختلال pu0.1
1-4-6- اختلال pu0.15
2-4-6- اختلال pu0.2
3-4-6- اختلال pu0.4
6-4- نتیجهگیری
فصل هفتم
نتیجهگیری و ارائه پیشنهاد
7-1- نتیجهگیری
7-2- ارائه پیشنهادات
7-2-1- بررسی عملکرد جزیره ای
7-2-2- بازیابی بار
ضمیمه 1
منحنی پاسخ فرکانسی سیستم در مورد اختلالهای مختلف
ضمیمه 2
منحنی پاسخ فرکانسی اصلاحشده سیستم در مورد اختلالهای مختلف
مراجع
فهرست اشکال:
فصل دوم
مدلسازی سیستم قدرت
شکل2-1 اجزای اصلی سیستم قدرت
شکل2-2 زیرسیستمهای سیستم قدرت وکنترلهای مربوط
شکل2-3 نمایش حلقههای کنترلی یک ژنراتور سنکرون
شکل2-4 نمایش بلوکی مدل ژنراتور
شکل2-5 نمایش بلوکی مدل ژنراتور و بار
شکل2-6 نمایش بلوکی مدل ژنراتور و بار با حذف حلقه پسخور
شکل2-7 نمایش بلوکی برای توربین بخار بدون حرارت مجدد
شکل2-8 سیستم تنظیم کننده سرعت
شکل2-9 نمایش بلوکی سیستم کنترل سرعت برای توربین بخار
شکل2-10 نمایش بلوکی کنترل بارفرکانس یک سیستم قدرت مجزا
شکل2-11 نمایش بلوکی کنترل بارفرکانس با ورودی و خروجی
فصل سوم
مدلسازی سیستم قدرت بهکاررفته در پروژه و تاثیر پارامترهای مختلف روی آن
شکل3-1 شبیهسازی فرکانس سیستم و فرکانس متوسط
شکل3-2 نمایش بلوکی کنرل فرکانس واحد تولیدی
شکل3-3 نمایش بلوکی مدل توربین- گاورنر
شکل3-4 نمایش بلوکی مدل کاهشمرتبهیافته پاسخ فرکانسی سیستم
شکل3-5 نمایش بلوکی مدل ساده شده پاسخ فرکانسی سیستم
شکل3-6 منحنی پاسخ فرکانسی سیستم به ازاء اختلالهای مختلف
شکل3-7 منحنی پاسخ فرکانسی سیستم به ازاء تغییرات R
شکل3-8 حداکثرتغییرات فرکانس سیستم برحسب اندازه اختلال
شکل3-9 اثرتغییراینرسی روی منحنی پاسخ فرکانسی سیستم
شکل3-10 اثرتغییر روی منحنی پاسخ فرکانسی سیستم
شکل3-11 اثرتغییر روی منحنی پاسخ فرکانسی سیستم
شکل3-12 اثرتغییر روی منحنی پاسخ فرکانسی سیستم
شکل3-13 مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی مدل مطرح شده در پروژه ومدل نمایی
فصل چهارم
مروری برروشهای مختلف حذفبار تحت فرکانس ومقایسه آنها
شکل4-1 طرح نیمهتطبیقی
شکل4-2 مقایسه بین 4 طرح مرسوم حذف باردر مورد اختلال pu0.1
شکل4-3 مقایسه بین 4 طرح مرسوم حذف باردر مورد اختلال pu0.15
شکل4-4 مقایسه بین 4 طرح مرسوم حذف باردر مورد اختلال pu0.2
شکل4-5 مقایسه بین 4 طرح مرسوم حذف باردر مورد اختلال pu0.4
فصل پنجم
روش حذفبار تطبیقی
شکل5-1 منحنی بازگشت فرکانس به ازای حذف بارهای متفاوت در شرایط 10% اضافه بار
شکل5-2 تأثیر تغییرات ضریب میرایی بار بر روی منحنی افت فرکانس (منحنی استقرار سیستم بر حسب اضافه بار)
شکل5-3 میزان حذف بار در شبکههای مورد بررسی
شکل5-4 آستانه فرکانس در شبکههای مورد بررسی
شکل5-5 تعداد مراحل حذف بار در شبکههای مورد بررسی
شکل5-6 درصد حذف بار در هر مرحله در شبکههای مورد بررسی
شکل5-7 تاخیر زمانی عملکرد در شبکههای مورد بررسی
شکل5-8 فاصله فرکانسی بین گامهای حذف بار در شبکههای مورد بررسی
فصل ششم
شبیهسازی روش حذفبار تطبیقی
شکل6-1 منحنی پاسخ فرکانسی سیستم در مورد اختلال pu1- ، طرح1
شکل6-2 منحنی پاسخ فرکانسی سیستم در مورد اختلال pu1- ، طرح2
شکل6-3 مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی سیستم در مورد اختلال pu1- ، بین طرح1و2
شکل6-4 مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی سیستم در مورد اختلال pu0.7- ، بین طرح1و2
شکل6-5 مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی سیستم در مورد اختلال pu0.5- ، بین طرح1و2
شکل6-6 مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی سیستم در مورد اختلال pu0.3- ، بین طرح1و2
شکل6-7 منحنی پاسخ فرکانسی اصلاحشده سیستم در مورد اختلالpu1- ، طرح1
شکل6-8 منحنی پاسخ فرکانسی اصلاحشده سیستم در مورد اختلالpu1- ، طرح2
شکل6-9 مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی اصلاحسازی شده و بدون اصلاح سیستم در مورد اختلال pu1- ، طرح1
شکل6-10 مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی اصلاحسازی شده و بدون اصلاح سیستم در مورد اختلال pu 0.7- ، طرح1
شکل6-11 مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی اصلاحسازی شده و بدون اصلاح سیستم در مورد اختلال pu0.5- ، طرح1
شکل6-12 مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی اصلاحسازی شده و بدون اصلاح سیستم در مورد اختلال pu0.3- ، طرح1
شکل6-13 مقایسه بین طرحهای حذف بارتطبیقی و نیمهتطبیقی در مورد اختلال pu0.1
شکل6-14 مقایسه بین طرحهای حذف بارتطبیقی و نیمهتطبیقی در مورد اختلال pu0.15
شکل6-15 مقایسه بین طرحهای حذف بارتطبیقی و نیمهتطبیقی در مورد اختلال pu0.2
شکل6-16 مقایسه بین طرحهای حذف بارتطبیقی و نیمهتطبیقی در مورد اختلال pu0.4
فهرست جداول
فصل چهارم
مروری برروشهای مختلف حذفبار تحت فرکانس ومقایسه آنها
جدول 4-1 مشخصات سیستم
جدول 4-2 طرحهای حذف بار
فصل پنجم
روش حذفبار تطبیقی
جدول 5-1 مشخصات سیستم
جدول 5-2 سایر پارامترهای سیستم
فصل ششم
شبیهسازی روش حذفبار تطبیقی
فهرست جداول:
جدول 6-1 نتایج محاسبه
جدول 6-2 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-3 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-4 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-5 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-6 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-7 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-8 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-9 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-10 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-11 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-12 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-13 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-14 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-15 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-16 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-17 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-18 حداقل فرکانس برای هر اختلال
جدول 6-19 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-20 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-21 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-22 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-23 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-24 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-25 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-26 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-27 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-28 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-29 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-30 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-31 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-32 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-33 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-34 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1
جدول 6-35 میزان بارهای حذفشونده جدید مربوط به هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3-
جدول 6-36 میزان بارهای حذفشونده جدید مربوط به هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3-
جدول 6-37 میزان بارهای حذفشونده جدید مربوط به هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3-
جدول 6-38 میزان بارهای حذفشونده جدید مربوط به هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3-
جدول 6-39 میزان بارهای حذفشونده جدید مربوط به هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3-
جدول 6-40 میزان بارهای حذفشونده جدید مربوط به هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3-
جدول 6-41 میزان بارهای حذفشونده جدید مربوط به هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3-
جدول 6-42 میزان بارهای حذفشونده جدید مربوط به هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3-
جدول 6-43 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله(جدید) اختلال pu0.3-
جدول 6-44 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله(جدید) اختلال pu0.3-
جدول 6-45 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله(جدید) اختلال pu0.3-
جدول 6-46 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله(جدید) اختلال pu0.3-
جدول 6-47 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله(جدید) اختلال pu0.3-
جدول 6-48 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله(جدید) اختلال pu0.3-
جدول 6-49 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله(جدید) اختلال pu0.3-
جدول 6-50 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله(جدید) اختلال pu0.3-
منابع و مأخذ:
[1] S. Jovanovic and B. Fox, J,G. Thompson “On-line load relief control” IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 9, No. 4, pp. 1847-1852(November 1994).
[2] Bo. Eliasson and Christian. Anderson “New selective control strategy of power system properties” Power System Protection, Conf. Publication no. 434, pp. 7803–7989 (2003).
[3] P. Govender and A. Ramballee “A load shedding controller for management of residential load during peak demand period” Power System Conf no. 523, pp. 7083–7086 (2004).
[4] Concordia C, Fink LH, Poullikkas G.” Load shedding on an isolated system.” IEEE Transactions on Power Systems 1995;10(3):1467–1472.
[5] Thompson JG, Fox B. “Adaptive load shedding for isolated power systems”. IEE Proceedings—Generation, Transmission and Distribution 1994;141(5):491–496.
[6] M. Thaden, “Analysis of a major load island outage on the Potomac electric power company system,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 14, pp.306–311, Feb. 1999.
[7] G. V. Hicks and B. Jeyasurya and W.F.Snow “An Investigation of Automatic Generation Control for an Isolated Power System” CCECE ’97, 0-7803-3716-6, pp. 31–34(1997).
[8] R. Billinton and R. Karki “Capacity Expansion of Small Isolated Power Syestem Using PV and Wind energy” IEEE Trans. Power System., vol. 16, pp.892–897(November 2001).
[9] P. Caratozzolo and E. Fossas and J. Pedra and J. Riera “Dynamic Modeling of an Isolated Motion Syestem With DFIG” IEEE Power System Conf pp. 287–292 (2000).
[10] Maliszewski RM, Dunlop RD, Wilson GL. “Frequency actuated load shedding and restoration Part I—philosophy”. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems 1971;PAS-90(4):1452–1459.
[11] Horowitz SH, Polities A, Gabrielle AF. “Frequency actuated load shedding and restorationPart II—implementation”. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems 1971;PAS-90(4):1460–1468.
[12] Shilling SR.” Electrical transient stability and under-frequency load shedding analysis for a large pump station”. IEEE Transactions on Industry Applications 1997;33(1):194–201.
[13] Taylor CW, Nassief FR, Cresaf RL.” Northwest power pool transient stability and load shedding controls for generation—load imbalances”. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems 1981;PAS- 100(7):3486–3495.
[14] Smaha DW, Rowland CR, Pope JW.” Coordination of load conservation with turbine-generator under-frequency protection”. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems 1980;PAS-99(3):1137– 1150.
[15] M. Etezadi Amoli “On Under Frequency Load Shedding Schemes” IEEE TH0343-4/90/0000/0172, pp.172–180(1990).
[16] D. Prasetijo and W. R. Lachs and D. Sutanto, “A New Load Shedding Scheme for Limiting Under Frequency ” IEEE Trans. on Power system, vol. 9, no. 3, pp.1371–1378(August 1994).
[17] A. A. Girgis and W. L. Peterson, “Adaptive estimation of power system
frequency deviation and its rate of change for calculating sudden power system overloads,” IEEE Trans. on Power Delivery, vol. 5, no. 2, pp.585–594, Apr. 1990.
[18] Haibo You,Vijay Vittal, Zhong Yang ,”Self-Healing in Power Systems: An Approach Using Islanding and Rate of Frequency Decline-Based Load Shedding”