پایدار سازی نوسانات توان در سیستم های قدرت چند ماشینه با استفاده از pss، svc و tcsc

هدف از انجام این پایان نامه بررسی پایداری اغتشاش کوچک سیستم قدرت به کمک ادوات facts و پایدارسازهای سیستم قدرت (pss) است. در این تحقیق عملکرد کنترل کننده های svc و tcsc از خانواده ادوات facts به عنوان پایدارساز نوسانات سیستم قدرت بررسی و با عملکرد pss مقایسه شده است. برای بررسی پایداری اغتشاش کوچک، به مدل خطی شده سیستم قدرت حول نقطه کار نیاز است. بدین منظور معادلات دو سیستم مورد مطالعه که شامل سیستم تک ماشینه متصل به باس بینهایت (smib) و سیستم قدرت چند ماشینه است، استخراج شده و حول نقطه کار خطی گردیده اند. برای بررسی تاثیر کنترل کننده های میراگر بر نوسانات فرکانس پایین سیستم به مدل کنترلی آن ها نیاز است که در این پروژه از کنترل کننده های پس فاز- پیش فاز برای pss، svc و tcsc استفاده شده است. در روند بررسی تاثیر این کنترل کننده ها بر سیستم قدرت، مدل کنترلی این تجهیزات با مدل خطی شده سیستم ادغام شده است و برای اینکه بیشترین کارایی را در استفاده از pss، svc و tcsc داشته باشیم پارامترهای کنترلی آن ها با استفاده از الگوریتم ژنتیک (ga) که یک الگوریتم بهینه سازی است بهینه یابی شده اند. به منظور میرایی بیشتر مدهای الکترومکانیکی ژنراتورها و بهبود نوسانات سیستم، استفاده همزمان pss و svc و نیز استفاده همزمان pss و tcsc بررسی شده است. در تنظیم هماهنگ این ادوات، پارامترهای کنترلی آن ها بطور همزمان با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه یابی شده اند. جهت بررسی عملکرد pss، svc و tcsc در سیستم های چند ماشینه می بایست مکان آن ها در سیستم مشخص شود. برای جایابی pss از فاکتور اشتراک استفاده شده است. بدین منظور پس از بدست آوردن مقادیر ویژه سیستم، فاکتور اشتراک ژنراتورها در مدهای الکترومکانیکی محاسبه شده و pss روی ژنراتوری که فاکتور اشتراک بیشتری را در مد الکترومکانیکی با کمترین مقدار نسبت میرایی دارد نصب شده است. برای جایابی svc، از آنالیز حساسیت ولتاژ به توان راکتیو باس ها استفاده شده است. svc روی باسی قرارخواهد گرفت که بیشترین حساسیت ولتاژ نسبت به توان راکتیو را از خود نشان دهد. مکان tcsc با توجه به اینکه این کنترل کننده در خطوط جایابی می شود براساس بارگیری خطوط و اینکه کدام خط بارگیری بیشتری نسبت به ظرفیت نامی خود دارد تعیین شده است. سیستم چند ماشینه مورد مطالعه سیستم wscc است که شامل 9 باس و 3 ژنراتور می باشد. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که تنظیم همزمان پایدارسازها، میرایی نوسانات سیستم را بطور قابل توجهی افزایش می دهد. در تنظیم مجزای پایدارسازها نشان داده شده است که در سیستم smib، tcsc و در سیستم wscc ، pss نسبت به سایر ادوات عملکرد بهتری دارند. در هر دو سیستم، svc ضعیف ترین میرایی را بهمراه خواهد داشت.