تحقیق درباره کاربرد منطق فازی در FACTS برای بهبود پایداری گذرا در سیستم قدرت

اختصاصی از کوشا فایل تحقیق درباره کاربرد منطق فازی در FACTS برای بهبود پایداری گذرا در سیستم قدرت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

کاربرد منطق فازی در FACTS برای بهبود پایداری گذرا در سیستم قدرت

چکیده

در این سمینارمی‌خواهیم یکی از کاربردهای کنترل فازی را برای کنترل ادوات FACTS برای بهبود پایداری گذرای سیستم قدرت مشخص کنیم این جبران‌ساز مربوط به تکنولوژی سیستم‌های انتقال Ac انعطاف پذیر (FACTS) می باشد و از این ادوات FACTS به طور عمده برای بهبود پایداری گذرا استفاده می‌شود این وسایل هنگامی که در سیستم‌های قدرت استفاده می‌شود توان انتقالی افزایش می یابدو میرایی نوسانات الکتریکی را کاهش می‌دهد .کنترل پیشنهادی برای FACTS در این مقاله بر مبنای نظریه‌ای که نظریه‌ای که نظریه‌ی فازی نامیده می‌شود بنا نهاده و به این کنترل کننده کنترل کننده‌ی فازی گویند. (FLC)ورودی‌های کنترل کننده‌ی فازی از خروجی‌های ژنراتور که تغییرات سرعت و توان الکتریکی‌هستند انتخاب می‌شوند. مقدار جذب یا تزریق توان راکتیو به وسیله‌ای FACTS توسط دو سیگنال ورودی در زمان نمونه‌برداری شده تهیه می‌شود سیگنال کنترل با استفاده از توابع عضویت فازی محاسبه می‌شوند. نتایج عملی این روش کنترل پیشنهادی توسط یک ماشین که به باس بی نهایت وصل شده است به اثبات رسیده است .

کلمات کلیدی: کنترل کننده فازی،,FACTS پایداری گذرا،ماشین سنکرون

1-پایداری

پایداری یک سیستم قدرت به طور عمومی مربوط به توانایی ماشین های سیستم در تغییر نقطۀ کار بدون خارج شدن از حالت سنکرون می باشد [18]

انواع پایداری به پایداری زیر تقسیم می شوند

پایداری حالت استاتیکی

پایداری دینامیکی

پایداری حالت گذرا

ما در این سمینار می خواهیم به بررسی پایداری گذرا در سیستم های قدرت بپردازیم

1-1پایداری گذرا

پایداری گذرا سیستم قدرت زمانی طرح می شود که سیستم قدرت دچار یک اغتشاش بزرگ می شود یک اغتشاش بزرگ یعنی رخ داد که سیستم نقطۀ کار آن تغییرات زیادی دارد و به روشهای عادی نمی توان سیستم را به نقطۀ کار برگرداند نظیر یک اختلال مثل اتصال کوتاه، قطع بارهای بزرگ و قطع و وصل خطوطی که بارهای بزرگ را( انتقال می دهند ) تغذیه می کند.

( 1) معادله دینامیکی ماشین

( معمولاًداریم Pm = Cte و Pe (s) غیر خطی )

در بحث پایداری گذرا به خاطر تغییرات شدید، سرعت پاسخ دهی به اغتشاشات بزرگ بسیار زیاد است بنابراین نمی توانیم سیستم گاورنر و توربین را وارد مبحث پایداری گذرا کنیم ( برخلاف پایداری دینامیکی ) بنابراین Pm را معمولاً رابط در نظر می گیریم پایداری گذرا Pss , AVR #

پایداری گذرا معمولاً محدود به نوسانات گذرا می شود یعنی اگر سیستم قدرت در اولین نوسان گذرا پایدار شده سیستم پایدار می شود در غیر اینصورت ناپایدار می شود. پایداری گذرا معمولاً 150 تا 200 میلی ثانیه در نظر گرفته می شود. از آنجایی که اولین نوسان گذرا حداکثر چند دهم ثانیه است با توجه به مدل کلاسیک ماشین سنکرون دارای دقت مناسب و قابل قبولی برای مطالعات در این محدودۀ زمانی است که برای مطالعه پایداری گذرا از اولین مدل کلاسیک سنکرون استفاده می کنیم.[19]

2-2- معادلات مدل کلاسیک ماشین سنکرون [2]

(2)

(3)

(

(5) (6) (7)

و معادلات جبری در زیر داده شده است:

(8) (9) (10)

(11)

مدل ریاضی سیستم قدرت در مطالعات پایداری گذرا با معادلات نوسان بیان می گردد که جهت بررسی پایداری یا ناپایداری با استفاده از روشهای عددی اویلر و رونگکوتاه و با در نظر گرفتن شرایط اولیه مناسب شبیه سازی و time step می توان این معادلات را حل کرد به علت زمان بری برای حل این معادلات روشهای توسعه یافته که بدون نیاز به حل مستقیم پایداری گذرا است را مورد بررسی قرار می دهیم [20]

معمولاً در بحث پایداری ناگذرا از روش سطوح برابر و روش تابع انرژی لیاپاناف می شود

با توجه به معادلۀ (14) ( Es ولتاژ ابتدای خط و Er ولتاژ انتهای خط می باشد ).

که در حالت تعادل Pm = Pe برابر است و بر طبق معادله نوسان ( اگر D = 0 ) آنگاه شتاب ژنراتور صفر می شود ( ) اگریک خط در سیستم بوجود آید آنگاه Er صفر می شود و P نیز به صفر نزدیک می شود آنگاه Pm – Pe > 0 یعنیj یعنی ژنراتور شروع به شتاب گرفتن می کند و زاویه از به می رسد این زاویه ای است که خطای سیستم رفع شده است.

در موقع اتصال ممکن است به دلایلی قسمتی که خطا بر روی آن رخ داده حذف شود بنابراین بر روی یک منحنی دیگر توان پوش می نمائیم در این حالت اگر بتوانیم مقدار انرژی که در سیستم جذب شده به سیستم منتقل نمائیم سیستم پایدار است

سیستم پایدار اگر

سیستم ناپایدار اگر

سیستم پایدار مرزی است اگر

در سطح () Pm – Pe < 0 و و ژنراتور شتاب منفی می گیرد.

در حالت اتصال کوتاه

بعد از اتصال کوتاه

حداکثر توانی که می توانیم در سیستم داشته باشیم در و با عبور از90 با کاهش توان سیستم ناپایدار می شود

2-روشهای بهبود این پدیده

جهت بهبود پایداری های گذرا و دینامیکی و استاتیکی روش های متفاوتی از جمله از جمله روش Pss و AVR و سیستم گاورنر و سیستم تحریک و... وجود دارد که این روش ها روش های کلاسیک می باشند ولی با توجه به اینکه پدیده های گذرا پدیده هایی هستند که در زمان بسیار اندکی اتفاق می افتند و زمان بسیار مهم این روش های کنترل کلاسیک قادر به پاسخگویی نخواهند بود بنابراین مجبور شدند با توجه به پیشرفت الکترونیک قدرت ادوات انعطاف پذیر سیستم های انتقال AC یا FACTS را بسازند که سرعت پاسخ دهی آنها به این پدیده ها و بهبود آنها بسیار زیاد است.

3- ادوات FACTS

ادوات FACTS به سه صورت در شبکه قدرت قرار می گیرند

3-1موازی

3-2سری

3-3سری- موازی

1-1 موازی

ادواتی که بصورت موازی در سیستم قرار می گیرند به صورت منابع جریان کنترل شوند با ولتاژ مدل می شوند که بر چند نوع می باشند

الف) SVC

این عنصر در شبکه صورت موازی قرار می گیرد و با توجه به رفتار دینامیکی SVC می توان آن را از لحاظ مداری بصورت یک سوسپتانس کنترل شونده در شبکه در نظر گرفت [22] [21]

ساختمان SVC از FC ( Fiexed Capocitor) و یک Tcr و یک خازن که همراه با دو SCR ( تریستور ) که بصورت موازی و معکوس با همدیگر بسته شده اند جهت بهبود پایداری گذرا در سیستم قدرت مانند یک سوپتانس متغییر در شبکه قدرت عمل می کند [23]

برای یک Svc داریم( 17)

( ولتاژ ترمینال svc است )

( سوپستانس قابل تغییر svc است )

شکل مداری svc

ب) Statcom

Statcom از کلیدهای قدرت تشکیل شده و سرعت پاسخ دهی بالایی دارد و به صورت منبع جریان در سیستم مدل می شود یعنی جهت بهبود پایداری گذرا با تزریق یا جذب توان رأکتیو این پدیده را کنترل می کند. شکل و نحوه اتصال آن به شبکه در شکل زیر نمایش داده شده است که با