طراحی، مدلسازی و بکارگیری کنترل کننده یکپارچه سیلان توان (upfc) برای بهبود پایداری دینامیکی

در سالهای اخیر به علت افزایش تقاضای مصرف توان، سیستم های قدرت خیلی بیشتر از گذشته نزدیک به حدود پایداری خود مورد استفاده قرار گرفته و مساله پایداری دینامیکی و گذرای آنها در تعیین عملکرد ایمن و قابل اطمینان آنها نقش عمده ای را بر عهده دارد. برای دستیابی به چنین پایداری دینامیکی و گذرایی از روشهای مختلف مانند ادوات facts می توان استفاده کرد. این ادوات با استراتژیهای کنترلی مناسب این پتانسیل را دارا می باشند که پایداری دینامیکی خطوط انتقال را بهبود بخشیده و قابلیت استفاده از سیستم قدرت موجود را تا نزدیکی حد پایداری حرارتی میسر سازند و در واقع نیاز به تاسیس خطوط انتقال جدید، را که دارای هزینه بالایی بوده و همچنین پیچیدگی سیستم قدرت را افزایش می دهند، مرتفع می سازند. کنترل کننده یکپارچه سیلان توان (upfc) یکی از ادوات facts می باشد که قادر به کنترل هم زمان یا انتخابی تمام پارامترهای موثر بر سیلان توان در خط انتقال (ولتاژ، امپدانس و زاویه فاز) است. در این پایان نامه از یک سیستم کنترل تکمیلی برای upfc جهت میراسازی نوسانات فرکانس پایین و بهبود پایداری دینامیکی سیستم قدرت استفاده می شود. در این راستا ابتدا معادلات فضای حالت غیر خطی سیستم قدرت به همراه upfc بدست آمده و با خطی سازی حول یک نقطه کار، مدل خطی فضای حالت سیستم استخراج می شود. در ادامه با استفاده از تکنیک تجزیه مقادیر تکین، میزان کنترل پذیری مدهای الکترومکانیکی سیستم توسط 4 ورودی کنترلی upfc با هم مقایسه می شوند. ساختار کنترل کننده پیش فاز- پس فاز به عنوان سیستم کنترل تکمیلی انتخاب، و از تغییرات سرعت روتور به عنوان ورودی آن استفاده می شود. برای طراحی بهینه پارامترهای کنترل کننده الگوریتم های pso, ipso و الگوریتم پیشنهادی aipso-sa معرفی و مورد استفاده قرار می گیرند. برای افزایش قابلیت کنترل کننده های طراحی شده، طراحی برای چندین نقطه کار صورت می گیرد. نتایج شبیه سازی مدل خطی در برابر تغییر در توان مکانیکی ورودی نمایش داده می شود. نتایج این بررسی ها نشان می دهند که سیگنال زاویه فاز اینورتر موازی upfc بیشترین تاثیر را در کنترل مدهای الکترومکانیکی دارد و همچنین کنترل کننده طراحی شده توسط الگوریتم aipso-sa پاسخ بهتری را در پایدارسازی و میرایی نوسانات سیستم قدرت نسبت به سایر الگوریتم ها دارد. برای نشان دادن صحت روش طراحی کنترل کننده پیشنهادی، نتایج حاصل از مدل الکتریکی سیستم قدرت مورد نظر نیز ارائه و مورد بررسی قرار می گیرند.