کنترل نظارتی هماهنگ کننده برای بکارگیری dfc های متعدد در شبکه قدرت

کنترل سیلان توان در حالت دینامیکی و ماندگار به ویژه در شرایطی که شبکه قدرت تحت وضعیت بارگذاری بالایی قرار دارد نیازی اساسی و ضروری به حساب می آید. در این راستا سیستم های انتقال جریان متناوب انعطاف پذیر (facts) امکانات کنترلی مناسبی را فراهم نموده و دارای این قابلیت هستند که بدون احداث خطوط جدید و صرف کردن هزینه های کلان، از ظرفیت واقعی و موجود سیستم های انتقال به نحو مطلوبی استفاده به عمل آورند. به عنوان یکی از نو ظهورترین ادوات facts می توان به کنترل کننده دینامیکی توان عبوری از خط انتقال (dynamic flow controller) اشاره نمود که در واقع یک جبران ساز ترکیبی سری- موازی بوده و از نظر ساختاری شامل تجهیزات مرسومی همچون خازن ها و راکتورهای سوئیچ شونده ی تریستوری (tssc, tssr) ، خازن موازی سوئیچ شونده ی مکانیکی(msc) و ترانسفورماتور انتقال دهنده ی فاز (pst) می باشد. با توجه به اینکه وسایل مذکور ذاتاً دارای خاصیت گسسته پیشامد هستند لذا با در نظر گرفتن یکسری مشخصه و منطق کنترلی مطلوب، می توان با استفاده از نظریه کنترل نظارتی سیستم های گسسته پیشامد، رفتار آن ها را در مسیر دلخواه هدایت نمود. از طرفی از نقطه نظر عملی، چالش عمده ای که وجود دارد توسعه و ارائه ی یک استراتژی عملکردی مناسب به منظور بکارگیری و هماهنگ سازی dfc های متعدد در شبکه قدرت است. در واقع استفاده همزمان از چندین dfc ، مستلزم انجام مطالعات دقیقی می باشد چرا که یک استراتژی و منطق هماهنگی ضعیف می تواند منجر به بهره برداری نامناسب از ساختار شبکه و حتی در پاره ای از مواقع موجب به خطر افتادن امنیت سیستم شود. در این پایان نامه ابتدا روابط ریاضی حاکم بر تجهیز dfc بدست آورده شده و مدل مداری آن در معادلات پخش بار لحاظ گردیده است. بر مبنای مدل مذکور، یک بسته نرم افزاری تدارک دیده شده که قادر است اطلاعات یک شبکه n شینه با هر تعداد dfc که روی خطوط مختلف آن مد نظر باشد را گرفته و محاسبات پخش بار را انجام دهد. سپس به فرمول بندی یک مسأله بهینه سازی جهت تعیین بهینه پارامترهای تجهیز نامبرده در شرایط بروز خطا پرداخته شده است. به منظور حل این مسأله، از یکی از جدیدترین الگوریتم های بهینه سازی موجود تحت عنوان الگوریتم رقابت استعماری استفاده گردیده و کارایی آن در زمینه مسایل بهینه سازی سیستم های قدرت نشان داده شده است. در مرحله بعد مدل سازی گسسته پیشامد اجزاء تشکیل دهنده ی تجهیز dfc مورد توجه واقع گردیده و بر اساس ویژگی های عملکردی این وسیله یک منطق کنترلی استخراج شده است. با در اختیار داشتن مدل گسسته پیشامد فرآیند مورد بررسی و منطق کنترلی مورد نظر، کنترل ناظری جهت استفاده در محل بکارگیری هر یک از dfc ها در شبکه طراحی شده است. ناظر مذکور وظیفه تحقق فرمان های تنظیم توان را که از مرکز کنترل سیستم قدرت دریافت می کند بر عهده خواهد داشت. در نهایت نیز یک مرکز کنترل نمونه پی ریزی شده و با جمع آوری اطلاعات و سیگنال های شبکه در قالب یک ساختار سلسله مراتبی و با استفاده از هسته محاسباتی opf ، به کار هماهنگ سازی dfc های موجود در شبکه پرداخته می شود. برای این مرکز نمونه دو سطح پایین (عملیات) و بالا (مدیریت) در نظر گرفته شده است. در سطح پایین، عملکرد عام شبکه مورد پایش واقع گردیده و هسته محاسباتی برنامه که وظیفه تعیین نقاط کار dfc ها را بر عهده دارد، در آن لحاظ شده است. در سطح مدیریت نیز دو مشخصه کنترلی که نشان دهنده عکس العمل سیستم در هنگام مواجهه با اضافه بار لحظه ای و همچنین عدم رفع اضافه بار خطوط پس از اجرای دستورات نقاط تنظیم می باشند، گنجانیده شده است. پیاده سازی استراتژی های بکار گرفته شده روی شبکه آزمون 39 شینه ی ieee دلالت بر صحت عملکرد کنترل کننده های ناظر طراحی شده دارد.