منابع مقالات علمی : بررسی و ارزیابی شاخص L به منظور پایداری ولتاژ در سیستم های قدرت- قسمت …

پایداری سیستم قدرت یک مسألۀ منفرد است اما عملی نیست که آن را بدین صورت مطالعه کرد. همچنان
که در بخش قبل مطرح گردید، ناپایداری یک سیستم قدرت می تواند شکل های مختلفی داشته باشد و از
عوامل گوناگونی تأثیر پذیرد. با طبقه بندی مناسب پایداری، می توان بررسی مسائل مربوطه، تشخیص عوامل اصلی سهیم در ناپایداری و ایجاد روش های بهبود عملکرد پایدار سیستم را تا حد زیادی تسهیل بخشید. این طبقه بندی بر اساس نکات زیر صورت می پذیرد:
– طبیعت فیزیکی ناپایداری حاصل؛
– اندازۀ اغتشاش موجود؛
– تجهیزات، فرایندها و محدودۀ زمانی که برای تعیین پایداری لازم است مورد توجه قرار کیرند؛
– مناسب ترین روش محاسبه و پیش بینی پایداری.
هر چند که طبقه بندی پایداری سیستم قدرت، وسیلۀ موثر و مناسبی در برخورد با پیچیدگی های موجود
در مسأله است، اما باید همواره پایداری کلی سیستم را مد نظر داشت. حل مسألۀ پایداری یک طبقه نباید منجر به تأثیر منفی بر پایداری طبقۀ دیگر شود. این نکته، اساسی است که باید تمام جنبه های پدیدۀ پایداری را مورد توجه قرار داد و هر جنبه را از بیش از یک دیدگاه بررسی کرد. لازمۀ این امر آن است که انواع روش های محاسباتی گوناگون ایجاد گردد و از آنها به صورت منطقی استفاده شود. در این صورت است که تا حدی، هم پوشانی در پدیدۀ مورد بررسی، مطلوب است.
سه دسته‌بندی عمده برای پایداری سیستم قدرت وجود دارد:
پایداری زاویه رتور[۱]
پایداری فرکانسی[۲]
پایداری ولتاژ[۳]
در ناپایداری سیستم قدرت معمولاً بیش از یکی از انواع ناپایداری‌های فوق به وقوع خواهد انجامید. هدف از دسته‌بندی پدیده پایداری سیستم‌های قدرت به صورت بالا، کمک به تحلیل و مطالعه بهتر این پدیده از طریق تکنیک‌ها و روش‌های مختلف است.
شکل (۱-۱) ساختار بالا را به صورت گرافیکی نشان می‌دهد. توضیح مختصری از دسته‌بندی فوق در ادامه آورده شده است.
 
شکل ۲-۱: دسته‌بندی پایداری سیم‌های قدرت
۲-۱-۱ پایداری زاویه‌ای رتور
به توانائی ماشین‌های سنکرون در حفظ سنکرونیزم سیستم پس از وقوع یک اغتشاش پایداری زاویه‌ای رتور اطلاق می‌شود. پایداری زاویه‌ای رتور با استفاده از تحلیل‌های حوزه زمان یا حوزه فرکانس مورد مطالعه و ارزیابی قرار می‌گیرد. این ناپایداری زمانی اتفاق می‌افتد که حداقل یکی از ژنراتورهای سیستم قدرت مورد مطالعه سنکرونیزم خود را با شبکه از دست دهد.
۲-۱-۲ پایداری فرکانسی
سیستم از نظر فرکانسی زمانی پایدار خوانده می‌شود که کل تولید توان حقیقی سیستم با مجموع بار حقیقی و تلفات سیستم برابری کند. به عبارت دیگر، توازنی در تولید و مصرف توان وجود داشته باشد. این نوع از ناپایداری در حوزه زمان تحلیل می‌شود و ممکن است بر اثر از دست رفتن واحد تولید یا تغییر بار قابل ملاحظه‌ای در سیستم، به وقوع بپیوندد. به منظور سهولت در امر بررسی پایداری و کسب نگرشی مفید بر طبیعت مسائل پایداری، مناسب است که پایداری زاویۀ روتور را بر حسب دو طبقه بندی ذیل، تقسیم کرد:
۲-۱-۲ -۱ پایدار اغتشاش کوچک یا سیگنال کوچک :
توانایی سیستم را برای حفظ حالت سنکرونیزه در اثراغتشاش های کوچک نشان می دهد. این اغتشاش ها به علت تغییرات کوچک بار و تولید، دائما اتفاق می افتد. اغتشاش ها را می توان به اندارۀ کافی کوچک به حساب آورد تا اجازۀ خطی کردن معادلات سیستم را برای بررسی پایداری داشته باشیم. ناپایداری که ممکن است اتفاق بیفتد به دو صورت باشد: یکی اینکه زاویۀ روتور به علت کمبود گشتاور سنکرون کننده دائما افزایش یابد و دیگری حالتی که به کمبود توان میرا کننده، نوسان های روتور با دامنۀ در حال افزایش اتفاق افتد. عکس العمل سیستم در مقابل اغتشاش های کوچک، به عوامل چندی از جمله: نقطۀ کار اولیه، قدرت سیستم انتقال و نوع سیستم کنترل تحریک بستگی دارد. برای ژنراتوری که به طور شعاعی به یک سیستم قدرت بزرگ متصل است، ناپایداری در غیاب تنظیم کننده های خودکار ولتاژ (AVR) (یعنی با ولتاژ تحریک ثابت)، به علت کمبود گشتاور سنکرون کننده، اتفاق می افتد. این مسأله منجر به ناپایداری غیر نوسانی می شود. با وجود تنظیم کننده های خودکار ولتاژ، زمانی سیستم در مقابل اغتشاش کوچک پایدار است که اطمینان حاصل شود نوسان های سیستم میرایی کافی دارند. ناپایداری معمولا خود را به صورت نوسان هایی با دامنۀ در حال افزایش نشان می دهد عکس العمل سیستم را با وجود تنظیم کنندۀ خودکار ولتاژ به تصویر کشیده است.
در سیستم های قدرت امروزی، پایداری اغتشاش کوچک، عمدتا به علت کمبود میرایی نوسان ها اتفاق
می افتد. پایداری انواع نوسان های زیر مورد توجه است:
– مد های محلی یا مد های ماشین – سیستم که مربوط به نوسان هی واحد های یک نیروگاه نسبت به
بقیۀ سیستم قدرت است. واژۀ محلی به این علت استفاده می شود که نوسان ها به یک نیروگاه یا بخشی کوچک از سیستم قدرت محدود می شود.
– مد های بین ناحیه ای – که مربوط به نوسان های تعدادی ماشین سنکرون در یک بخش سیستم نسبت
به ماشین های سنکرون سایر بخش هاست. این مدها زمانی اتفاق می افتد که دو یا چند بخش که هر بخش از تعدادی ماشین سنکرون کاملا نزدیک به هم متصل تشکیل شده است، به وسیلۀ خطوط ارتباطی ضعیف به هم متصل شده باشند.
– مد های کنترلی – که مربوط به کنترلگرهای نیروگاه، کنوروتورهای HVDC وجبرانگرهای استاتیکی توان راکتیو (SVC) ، بد تنظیم شده باشد، ناپایداری این گونه مدها اتفاق می افتد.
– مدهای پیچشی – که مربوط به اجزای چرخان روی محور توربین – ژنراتور است. ناپایداری این مدها ممکن است به علت تأثیر متقابل اجزای مذکور با سیستم تحریک، گاورنر، کنترولگرهای وخطوط انتقالی که با خازن سری جبران شده اند، اتفاق افتد. HVDC
( الف ) با ولتاژ تحریک
نمودار۲-۱ : طبیعت پاسخ اغتشاش کوچک
۲-۱-۲ -۲ پایداری گذرا:
توانایی سیستم را به منظور حفظ حالت سنکرونیزه در اثر بروز یک اغتشاش شدید گذرا نشان می دهد. عکس العمل سیستم، شامل بغییرات بزرگ زاویۀ روتور ژنراتور است و از رابطۀ غیر
خطی توان زاویه تأثیر می پذیرد. پایداری، هم به نقطۀ کار اولیۀ سیستم و هم به شدت اغتشاش بستگی
دارد. معمولا در این حالت، سیستم دستخوش تغییر می شود به گونه ای که نقطۀ کار حالت ماندگار سیستم بعد از اغتشاش با نقطۀ کار قبل از اغتشاش متفاوت است.
در سیستم ممکن است اغتشاش هایی با شدت درجات و احتمال وقوع بسیار متفاوت روی دهد. با وجود
این، سیستم به گونه ای طراحی می شود که در مقابل مجموعه ای از پیشامدهای برگزیده، پایدار بماند. این
پیشامدها، عمدتا اتصال کوتاه فاز به زمین، فاز به فاز به زمین و سه فاز است. معمولا اتصال کوتاه را روی

برای دانلود متن کامل این پایان نامه به سایت  fumi.ir  مراجعه نمایید.