بهبود میرایی نوسانات با فركانس كم سیستم با استفاده از PSS

بهبود میرایی نوسانات با فركانس كم سیستم با استفاده از PSS

استفاده از پایدار كننده های سیستم قدرت جهت بهبود میرایی نوسانات با فركانس كم سیستم
طراحی پایدار كننده های مقاوم
پایدار كننده های سیستم قدرت
بهبود میرایی نوسانات با فركانس كم سیستم
طراحی پایدار كننده های مقاوم برای سیستم های قدرت
بهبود میرایی نوسانات با فركانس كم سیستم با استفاده از PSS

رفتن به سایت اصلی

دانلود پایان نامه مهندسی برق

بهبود میرایی نوسانات با فركانس كم سیستم با استفاده از PSS

 

چكیده :

توسعه شبكه های قدرت نوسانات خود به خودی با فركانس كم را، در سیستم به همراه داشته است. بروز اغتشاش هایی نسبتاً كوچك و ناگهانی در شبكه باعث بوجود آمدن چنین نوساناتی در سیستم می شود. در حالت عادی این نوسانات بسرعت میرا شده و دامنه نوسانات از مقدار معینی فراتر نمی رود. اما بسته به شرایط نقطه كار و مقادیر پارامترهای سیستم ممكن است این نوسانات برای مدت طولانی ادامه یافته و در بدترین حالت دامنه آنها نیز افزایش یابد. امروزه جهت بهبود میرایی نوسانات با فركانس كم سیستم، در اغلب شبكه های قدرت پایدار كننده های سیستم قدرت (PSS) به كار گرفته می شود.

 

این پایدار كننده ها بر اساس مدل تك ماشین – شین بینهایتِ سیستم در یك نقطه كار مشخص طراحی می شوند. بنابراین ممكن است با تغییر پارامترها و یا تغیر نقطه كار شبكه، پایداری سیستم در نقطه كار جدید تهدید شود.موضوع این پایان نامه طراحی پایدار كننده های مقاوم برای سیستم های قدرت است، به قسمی كه پایداری سیستم در محدوده وسیعی از تغییر پارامترها و تغییر شرایط نقطه كار تضمین شود. در این راستا ابتدا به مطالعه اثر تغییر پارامترهای بر پایداری سیستم های قدرت تك ماشینه و چند ماشینه پرداخته می شود. سپس دو روش طراحی كنترل كننده های مقاوم تشریح شده، و در مسئله مورد مطالعه به كار گرفته می شوند. 

 

سرانجام ضمن نقد و بررسی این روش ها، یك روش جدید برای طراحی PSS ارائه می شود. در این روش مسئله طراحی پایدار كننده مقاوم به مسئله پایدار كردن مجموعه ای از مدلهای سیستم در نقاط كار مختلف تبدیل می شود. این مسئله نیز به یك مسئله استاندارد بهینه سازی تبدیل شده و با استفاده از روش های برنامه ریزی غیر خطی حل می گردد. سرانجام كارایی روش فوق در طراحی پایدار كننده های مقاوم برای یك سیستم قدرت چند ماشینه در دو مسئله مختلف (اثر تغییر پارامترها بر پایداری دینامیكی و تداخل PSS ها) تحقیق شده و برتری آن بر روش كلاسیك به اثبات می رسد.

 

 

 

کلمات کلیدی:

طراحی پایدار كننده های مقاوم

پایدار كننده های سیستم قدرت

بهبود میرایی نوسانات با فركانس كم سیستم

طراحی پایدار كننده های مقاوم برای سیستم های قدرت

 

 

مقدمه:

افزایش روز افزون مصرف انرژی الكتریكی، توسعه سیستم های قدرت را بدنبال داشته است بطوریكه امروزه برخی از سیستم های قدرت در جغرافیایی به وسعت یك قاره گسترده شده اند. به موازات این توسعه كه با مزایای متعددی همراه است، در شاخه دینامیك سیستم های قدرت نیز مانند سایر شاخه ها مسائل جدیدی مطرح شده است. از جمله این مسائل می توان به پدیده نوسانات با فركانس كم، تشدید زیر سنكرون (SSR)، و سقوط ولتاژ اشاره كرد.

 

پدیده نوسانات با فركانس كم در این میان از اهمیت ویژه ای برخوردار است و در بحث پایداری دینامیكی سیستم های قدرت مورد توجه قرار می گیرد. بروز اغتشاش های مختلف در شبكه، انحراف سیستم از نقطه تعادل پایدار را به دنبال دارد، در چنین وضعیتی به شرط اینكه سنكرونیزم شبكه از دست نرود، سیستم با نوسانات فركانس كم به نقطه تعادل جدید نزدیك می شود. هنگامی كه یك ژنراتور به تنهایی كار می كند، نوسانات با فركانس كم به دلیل میرایی ذاتی به شكل نسبتاً قابل قبولی میرا می شوند. 

 

اما كاربرد برخی از المان ها مانند تحریك كننده های سریع، با اثر دینامیك قسمت های مختلف شبكه ممكن است باعث تزریق میرایی منفی به شبكه شود، به طوریكه نوسانات فركانس كم شبكه به شكل مطلوبی میرا نشده و یا حتی از میرایی منفی برخوردار شوند. بدیهی است افزایش میرایی مودهای الكترومكانیكی سیستم در چنین وضعیتی می تواند به عنوان یك راه حل مورد استفاده قرار گیرد. بر این اساس پایدار كننده های سیستم قدرت (PSS) بر اساس مدل تك ماشین – شین بینهایت طراحی شده و در محدوده وسیعی به كار گرفته می شوند. از دید تئوری كنترل، پایدار كننده های فوق در واقع یك كنترل كننده كلاسیك با تقدیم فاز  می باشد كه بر اساس مدل خطی سیستم در یك نقطه كار مشخص طراحی می شوند. 

 

 

 

فهرست مطالب

استفاده از پایدار كننده های سیستم قدرت جهت بهبود میرایی نوسانات با فركانس كم سیستم

چكیده 

فصل اول – مقدمه 

1-1- پیشگفتار 4

1-2- رئوس مطالب 7

1-3- تاریخچه 9

 

فصل دوم : پایداری دینامیكی سیستم های قدرت

2-1- پایداری دینامیكی سیستم های قدرت 16

2-2- نوسانات با فركانس كم در سیستم های قدرت 17

2-3- مدلسازی سیستمهای قدرت تك ماشینه 18

2-4- طراحی پایدار كننده های سیستم قدرت (PSS) 23

2-5- مدلسازی سیستم قدرت چند ماشینه 27

 

فصل سوم: كنترل مقاوم 

3-1-كنترل مقاوم 30

3-2- مسئله كنترل مقاوم 31

3-2-1- مدل سیستم 31

3-2-2- عدم قطعیت در مدلسازی 32

3-3- تاریخچه كنترل مقاوم 37

3-3-1- سیر پیشرفت تئوری 37

3-3-2- معرفی شاخه های كنترل مقاوم 39

3-4- طراحی كنترل كننده های مقاوم برای خانواده ای از توابع انتقال 45

3-4-1- بیان مسئله 45

3-4-2- تعاریف و مقدمات 46

3-4-4-‌‌‌تبدیل مسئله پایدارپذیری مقاوم به‌یك مسئله Nevanlinna–Pick 50

3-4-5- طراحی كنترل كننده 53

3-5- پایدار سازی مقاوم سیستم های بازه ای 55

3-5-1- مقدمه و تعاریف لازم 55

2-5-3- پایداری مقاوم سیستم های بازه ای 59

3-5-3- طراحی پایدار كننده های مقاوم مرتبه بالا 64

 

فصل چهارم  : طراحی پایدار كننده های مقاوم برای سیستم های قدرت

4-1- طراحی پایدار كننده های مقاوم برای سیستم های قدرت 67

4-2- طراحی پایدار کننده های مقاوم به روش Nevanlinna – Pick 69

برای سیستم های قدرت تک ماشینه 69

4-2-1- مدل سیستم 69

4-2-2- طرح یک مثال 71

4-2-3 – طراحی پایدار کننده مقاوم به روش Nevanlinna – Pick 73

4-2-2- بررسی نتایج 77

4-2-5- نقدی بر مقاله 78

4-3- بررسی پایداری دینامیکی یک سیستم قدرت چند ماشینه 83

4-3-1- مدل فضای حالت سیستم های قدرت چند ماشینه 83

4-3-2- مشخصات یک سیستم چند ماشینه 86

4-3-3-طراحی پایدار کننده های سیستم قدرت 90

4-3-4- پاسخ سیستم به ورودی پله 93

4-4- طراحی پایدار کننده های مقاوم برای سیستم های قدرت چند ماشینه 95

4-4-1- اثر تغییر پارامترهای بر پایداری دینامیکی 95

4-4-2- مدلسازی تغییر پارامترها به کمک سیستم های بازه ای 101

 4-4-3-پایدارسازی مجموعه‌ای ازتوابع انتقال به کمک تکنیک‌های‌بهینه سازی 105

4-4-4- استفاده از روش Kharitonov در پایدار سازی مقاوم 106

4-4-5- استفاده از یک شرط کافی در پایدار سازی مقاوم 110

4-5- طراحی پایدار کننده های مقاوم برای سیستم قدرت چندماشینه (2) 110

4-5-1- جمع بندی مطالب 110

4-5-2-طراحی پایدار کننده های‌مقاوم بر اساس مجموعه‌ای از نقاط کار 111

4-5-3- مقایسه عملکرد PSS کلاسیک با کنترل کننده های جدید 113

4-5-4- نتیجه گیری 115

 

فصل پنجم : استفاده از ورش طراحی جدید در حل چند مسئله

5-1- استفاده از ورش طراحی جدید در حل چند مسئله 121

5-2- طراحی PSS‌های مقاوم به منظور هماهنگ سازی PSS  ها 122

 5-2-1- تداخل PSS‌ها 122

5-2-2- بررسی مسئله تداخل PSS‌ها در یك سیستم قدرت سه ماشینه 124

5-2-3- استفاده از روش طراحی بر اساس چند نقطه كار در هماهنگ 126

انتخاب مجموعه مدلهای طراحی 127

5-2-4-‌مقایسه‌عملكرد دو نوع پایدار كننده به كمك شبیه سازی كامپیوتری 130

5-3- طراحی كنترل كننده های بهینه (  فیدبك حالت ) قابل اطمینان برای سیستم قدرت 132

 5-3-1) طراحی كننده فیدبك حالت بهینه 132

تنظیم كننده  های خطی 133

 5-3-2-كاربرد كنترل بهینه در پایدار سازی سیستم های قدرت چند ماشینه 134

5-3-3-طراحی كنترل بهینه بر اساس مجموعه‌ای از مدلهای سیستم 136

 5-3-4- پاسخ سیستم به ورودی پله 140

 

فصل ششم : بیان نتایج

6-1- بیان نتایج 157

 

  • پروپوزال تشخیص نفوذ با تکنیکهای داده کاوی

    پروپوزال تشخیص نفوذ با تکنیکهای داده کاوی تشخیص نفوذ با داده کاوی تشخیص نفوذ با تکنیکهای داده کاوی سیستم های تشخیص نفوذ بر پایه داده کاوی تشخیص نفوذ در شبکه با استفاده از داده کاوی تشخیص نفوذ با الگوریتمهای داده…

  • مبانی نظری و پیشینه تحقیق مشارکت محلی

    مبانی نظری و پیشینه تحقیق مشارکت محلی مبانی نظری مشارکت محلی پیشینه مشارکت محلی پیشینه تحقیق مشارکت محلی مبانی نظری پژوهش مشارکت محلی مبانی نظری و پیشینه مشارکت محلی مبانی نظری و پیشینه تحقیق مشارکت محلی دانلود مبانی نظری مشارکت…

  • بررسی رابطه ی بین مدیریت دانش و فرهنگ سازمانی در دانشگاه آزاد اسلامی واحد لامرد در سال تحصیلی 92-1391

    بررسی رابطه ی بین مدیریت دانش و فرهنگ سازمانی در دانشگاه آزاد اسلامی واحد لامرد در سال تحصیلی 92-1391 مدیریت دانش هوش سازمانی فرهنگ سازمانی بررسی رابطه ی بین مدیریت دانش و فرهنگ سازمانی در دانشگاه آزاد اسلامی واحد لامرد…

  • ضرورت و لزوم پیاده سازی مدیریت ارتباط با مشتری و تشریح ابعاد مختلف تعریفی و ویژگیهای آن

    ضرورت و لزوم پیاده سازی مدیریت ارتباط با مشتری و تشریح ابعاد مختلف تعریفی و ویژگیهای آن مدیریت ارتباط با مشتری تحقیق در مورد مدیریت ارتباط با مشتری ضرورت پیاده سازی مدیریت ارتباط با مشتری لزوم پیاده سازی مدیریت ارتباط…

  • مبانی نظری شناسایی و تحلیل مولفه های استراتژی های منابع انسانی در بررسی ارزیابی عملکرد مدیران

    مبانی نظری شناسایی و تحلیل مولفه های استراتژی های منابع انسانی در بررسی ارزیابی عملکرد مدیران مبانی نظری ارزیابی عملکرد مدیران مبانی نظری استراتژی های منابع انسانی شاخص های ارزیابی عملکرد مدیران روشهای ارزیابی عملکرد مدیران مولفه های استراتژی های…

  • بررسی همجنس گرایی در ادیان توحیدی و غیر توحیدی با رویکرد روانشناسی به آن

    بررسی همجنس گرایی در ادیان توحیدی و غیر توحیدی با رویکرد روانشناسی به آن پایان نامه همجنسگرایی پایان نامه در مورد همجنسگرایی همجنس گرایی از دیدگاه دین همجنس گرایی از دیدگاه روانشناسی همجنس گرایی در ادیان توحیدی همجنس گرایی در…

  • بررسی همجنس گرایی در دین و روانشناسی

    بررسی همجنس گرایی در دین و روانشناسی عوامل همجنس گرایی همجنس گرایی در دین روانشناسی همجنسگرایی همجنس گرایی در روانشناسی همجنس گرایی از دید اسلام همجنس گرایی در دین مسیحیت همجنسگرایی از دید قرآن آیه قرآن در مورد همجنسگرایی پایان…

  • پرسشنامه استاندارد محقق ساخته ارزیابی عملکرد شهرداری ها

    پرسشنامه استاندارد محقق ساخته ارزیابی عملکرد شهرداری ها پرسشنامه ارزیابی عملکرد شهرداری پرسشنامه شاخص های ارزیابی عملکرد شهرداری ها پرسشنامه ارزیابی عملکرد شهرداری ها پرسشنامه محقق ساخته ارزیابی عملکرد شهرداری دانلود پرسشنامه استاندارد ارزیابی عملکرد شهرداری ها رفتن به سایت اصلی مقدمه…

  • پاور پوینت امنیت شبکه و داده بصورت کامل

    پاور پوینت امنیت شبکه و داده بصورت کامل رمزنگاری پیشرفته امنیت شبکه و داده روشهای هک و نفوذ سیستمهای الکترونیکی نظارت امنیت شبکه و داده بصورت کامل دانلود پاورپوینت امنیت شبکه و داده دانلود پاورپوینت کامپیوتر دانلود پاورپوینت مهندسی کامپیوتر…

  • تشریح سیستمهای اطلاعاتی اجرایی

    تشریح سیستمهای اطلاعاتی اجرایی سیستمهای اطلاعاتی سیستمهای اطلاعاتی اجرایی عوامل کلیدی موفقیت را در حوزه‌های تکامل تحقیقات تشریح سیستمهای اطلاعاتی اجرایی دانلود پایان نامه رشته مدیریت دولتی دانلود پایان نامه مدیریت دولتی دانلود پایان نامه مدیریت رفتن به سایت اصلی…