سایت در حال بارگذاری است ...

پایان نامه اثر تغيير پارامترها بر پايداري ‏ديناميكي و تداخل ‏PSS‏ ها و اثبات برتري آن بر روش كلاسيك،مهندسی برق

عنوان پروژه: پایان نامه اثر تغيير پارامترها بر پايداري ‏ديناميكي و تداخل ‏PSS‏ ها و اثبات برتري آن بر روش كلاسيك،مهندسی برق

رشته: مهندسی برق،پروژه تحقيقاتي دوره كارشناسي

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات: 153

 

فهرست مطالب
عنوان ‏ ‏ ‏ ‏ ‏
چكيده ‏
فصل اول – مقدمه ‏
‏1-1- پيشگفتار ‏4‏
‏1-2- رئوس مطالب ‏ ‏7‏
‏1-3- تاريخچه ‏ ‏9‏
فصل دوم : پايداري ديناميكي سيستم هاي قدرت
‏2-1- پايداري ديناميكي سيستم هاي قدرت ‏16‏
‏2-2- نوسانات با فركانس كم در سيستم هاي قدرت ‏ ‏17‏
‏2-3- مدلسازي سيستمهاي قدرت تك ماشينه ‏ ‏18‏
‏2-4- طراحي پايدار كننده هاي سيستم قدرت (‏PSS‏) ‏ ‏23‏
‏2-5- مدلسازي سيستم قدرت چند ماشينه ‏27‏
فصل سوم: كنترل مقاوم ‏
‏3-1-كنترل مقاوم ‏ ‏30‏
‏3-2- مسئله كنترل مقاوم ‏31‏
‏3-2-1- مدل سيستم ‏31‏
‏3-2-2- عدم قطعيت در مدلسازي ‏32‏
‏3-3- تاريخچه كنترل مقاوم ‏37‏
‏3-3-1- سير پيشرفت تئوري ‏37‏
‏3-3-2- معرفي شاخه هاي كنترل مقاوم ‏39‏
‏3-4- طراحي كنترل كننده هاي مقاوم براي خانواده اي از توابع انتقال ‏ ‏45‏
‏3-4-1- بيان مسئله ‏45‏
‏3-4-2- تعاريف و مقدمات ‏46‏
‏3-4-4-‌‌‌تبديل مسئله پايدارپذيري مقاوم به‌يك مسئله ‏Nevanlinna–Pick‏ ‏ ‏50‏
‏3-4-5- طراحي كنترل كننده ‏53‏
‏3-5- پايدار سازي مقاوم سيستم هاي بازه اي ‏ ‏55‏
‏3-5-1- مقدمه و تعاريف لازم ‏55‏
‏2-5-3- پايداري مقاوم سيستم هاي بازه اي ‏59‏
‏3-5-3- طراحي پايدار كننده هاي مقاوم مرتبه بالا ‏64‏
فصل چهارم : طراحي پايدار كننده هاي مقاوم براي سيستم هاي قدرت
‏4-1- طراحي پايدار كننده هاي مقاوم براي سيستم هاي قدرت ‏ ‏67‏
‏4-2- طراحی پایدار کننده های مقاوم به روش ‏Nevanlinna – Pick‏ ‏ ‏69‏
برای سیستم های قدرت تک ماشینه ‏ ‏69‏
‏4-2-1- مدل سیستم ‏69‏
‏4-2-2- طرح یک مثال ‏71‏
‏4-2-3 – طراحی پایدار کننده مقاوم به روش ‏Nevanlinna – Pick ‏73‏
‏4-2-2- بررسی نتایج ‏77‏
‏4-2-5- نقدی بر مقاله ‏78‏
‏4-3- بررسی پایداری دینامیکی یک سیستم قدرت چند ماشینه ‏ ‏83‏
‏4-3-1- مدل فضای حالت سیستم های قدرت چند ماشینه ‏83‏
‏4-3-2- مشخصات یک سیستم چند ماشینه ‏86‏
‏4-3-3-طراحی پایدار کننده های سیستم قدرت ‏90‏
‏4-3-4- پاسخ سیستم به ورودی پله ‏93‏
‏4-4- طراحی پایدار کننده های مقاوم برای سیستم های قدرت چند ماشینه ‏ ‏95‏
‏4-4-1- اثر تغییر پارامترهای بر پایداری دینامیکی ‏95‏
‏4-4-2- مدلسازی تغییر پارامترها به کمک سیستم های بازه ای ‏101‏
‏ 4-4-3-پایدارسازی مجموعه‌ای ازتوابع انتقال به کمک تکنیک‌های‌بهینه سازی ‏105‏
‏4-4-4- استفاده از روش ‏Kharitonov‏ در پایدار سازی مقاوم ‏106‏
‏4-4-5- استفاده از یک شرط کافی در پایدار سازی مقاوم ‏110‏
‏4-5- طراحی پایدار کننده های مقاوم برای سیستم قدرت چندماشینه (2)‏ ‏110‏
‏4-5-1- جمع بندی مطالب ‏110‏
‏4-5-2-طراحی پایدار کننده های‌مقاوم بر اساس مجموعه‌ای از نقاط کار ‏111‏
‏4-5-3- مقایسه عملکرد ‏PSS‏ کلاسیک با کنترل کننده های جدید ‏113‏
‏4-5-4- نتیجه گیری ‏115‏
فصل پنجم : استفاده از ورش طراحي جديد در حل چند مسئله
‏5-1- استفاده از ورش طراحي جديد در حل چند مسئله ‏ ‏121‏
‏5-2- طراحي ‏PSS‏‌هاي مقاوم به منظور هماهنگ سازي ‏PSS ‎‏ ها ‏ ‏122‏
‏ 5-2-1- تداخل ‏PSS‏‌ها ‏ ‏122‏
‏5-2-2- بررسي مسئله تداخل ‏PSS‏‌ها در يك سيستم قدرت سه ماشينه ‏ ‏124‏
‏5-2-3- استفاده از روش طراحي بر اساس چند نقطه كار در هماهنگ ‏ ‏126‏
انتخاب مجموعه مدلهاي طراحي ‏ ‏127‏
‏5-2-4-‌مقايسه‌عملكرد دو نوع پايدار كننده به كمك شبيه سازي كامپيوتري ‏130‏
‏5-3- طراحي كنترل كننده هاي بهينه ( فيدبك حالت ) قابل اطمينان براي ‏سيستم قدرت ‏ ‏132‏
‏ 5-3-1) طراحي كننده فيدبك حالت بهينه ‏ ‏132‏
تنظيم كننده هاي خطي ‏ ‏133‏
‏ 5-3-2-كاربرد كنترل بهينه در پايدار سازي سيستم هاي قدرت چند ماشينه ‏134‏
‏5-3-3-طراحي كنترل بهينه بر اساس مجموعه‌اي از مدلهاي سيستم ‏ ‏136‏
‏ 5-3-4- پاسخ سيستم به ورودي پله ‏ ‏140‏
فصل ششم : بيان نتايج
‏6-1- بيان نتايج ‏ ‏144‏
‏6-2- پيشنهاد براي تحقيقات بيشتر ‏147‏
مراجع ‏148‏
ضميمه الف – معادلات ديناميكي ماشين سنكرون ‏154‏
ضميمه ب – ضرايب ‏K1‎‏ تا ‏K6‎‏ ‏ ‏156‏
ضميمه پ – برنامه ريزي غير خطي ‏158‏

چكيده :‏
توسعه شبكه هاي قدرت نوسانات خود به خودي با فركانس كم را، در سيستم به همراه ‏داشته است. بروز اغتشاش هايي نسبتاً كوچك و ناگهاني در شبكه باعث بوجود آمدن ‏چنين نوساناتي در سيستم مي شود. در حالت عادي اين نوسانات بسرعت ميرا شده و ‏دامنه نوسانات از مقدار معيني فراتر نمي رود. اما بسته به شرايط نقطه كار و مقادير ‏پارامترهاي سيستم ممكن است اين نوسانات براي مدت طولاني ادامه يافته و در بدترين ‏حالت دامنه آنها نيز افزايش يابد. امروزه جهت بهبود ميرايي نوسانات با فركانس كم ‏سيستم، در اغلب شبكه هاي قدرت پايدار كننده هاي سيستم قدرت (‏PSS‏) به كار گرفته ‏مي شود.‏
اين پايدار كننده ها بر اساس مدل تك ماشين – شين بينهايتِ سيستم در يك نقطه كار ‏مشخص طراحي مي شوند. بنابراين ممكن است با تغيير پارامترها و يا تغير نقطه كار ‏شبكه، پايداري سيستم در نقطه كار جديد تهديد شود.‏
موضوع اين پايان نامه طراحي پايدار كننده هاي مقاوم براي سيستم هاي قدرت است، به ‏قسمي كه پايداري سيستم در محدوده وسيعي از تغيير پارامترها و تغيير شرايط نقطه كار ‏تضمين شود. در اين راستا ابتدا به مطالعه اثر تغيير پارامترهاي بر پايداري
سيستم هاي قدرت تك ماشينه و چند ماشينه پرداخته مي شود. سپس دو روش طراحي ‏كنترل كننده هاي مقاوم تشريح شده، و در مسئله مورد مطالعه به كار گرفته مي شوند. ‏سرانجام ضمن نقد و بررسي اين روش ها، يك روش جديد براي طراحي ‏PSS‏ ارائه مي ‏شود. در اين روش مسئله طراحي پايدار كننده مقاوم به مسئله پايدار كردن
مجموعه اي از مدلهاي سيستم در نقاط كار مختلف تبديل مي شود. اين مسئله نيز به يك ‏مسئله استاندارد بهينه سازي تبديل شده و با استفاده از روش هاي برنامه ريزي غير خطي ‏حل مي گردد. سرانجام كارايي روش فوق در طراحي پايدار كننده هاي مقاوم براي يك ‏سيستم قدرت چند ماشينه در دو مسئله مختلف (اثر تغيير پارامترها بر پايداري ديناميكي ‏و تداخل ‏PSS‏ ها) تحقيق شده و برتري آن بر روش كلاسيك به اثبات مي رسد.‏

‏1-1- پيشگفتار: ‏
افزايش روز افزون مصرف انرژي الكتريكي، توسعه سيستم هاي قدرت را بدنبال داشته ‏است بطوريكه امروزه برخي از سيستم هاي قدرت در جغرافيايي به وسعت يك قاره ‏گسترده شده اند. به موازات اين توسعه كه با مزاياي متعددي همراه است، در شاخه ‏ديناميك سيستم هاي قدرت نيز مانند ساير شاخه ها مسائل جديدي مطرح شده است. از ‏جمله اين مسائل مي توان به پديده نوسانات با فركانس كم، تشديد زير سنكرون (‏SSR‏)، ‏و سقوط ولتاژ اشاره كرد.‏
پديده نوسانات با فركانس كم در اين ميان از اهميت ويژه اي برخوردار است و در بحث ‏پايداري ديناميكي سيستم هاي قدرت مورد توجه قرار مي گيرد. بروز
اغتشاش هاي مختلف در شبكه، انحراف سيستم از نقطه تعادل پايدار را به دنبال دارد، در ‏چنين وضعيتي به شرط اينكه سنكرونيزم شبكه از دست نرود، سيستم با نوسانات ‏فركانس كم به نقطه تعادل جديد نزديك مي شود. هنگامي كه يك ژنراتور به تنهايي كار ‏مي كند، نوسانات با فركانس كم به دليل ميرايي ذاتي به شكل نسبتاً قابل قبولي ميرا مي ‏شوند. اما كاربرد برخي از المان ها مانند تحريك كننده هاي سريع، با اثر ديناميك قسمت ‏هاي مختلف شبكه ممكن است باعث تزريق ميرايي منفي به شبكه شود، به طوريكه ‏نوسانات فركانس كم شبكه به شكل مطلوبي ميرا نشده و يا حتي از ميرايي منفي ‏برخوردار شوند. بديهي است افزايش ميرايي مودهاي الكترومكانيكي سيستم در چنين ‏وضعيتي مي تواند به عنوان يك راه حل مورد استفاده قرار گيرد. بر اين اساس پايدار ‏كننده هاي سيستم قدرت (‏PSS‏) بر اساس مدل تك ماشين – شين بينهايت طراحي شده ‏و در محدوده وسيعي به كار گرفته مي شوند. از ديد تئوري كنترل، پايدار كننده هاي فوق ‏در واقع يك كنترل كننده كلاسيك با تقديم فاز ‏ مي باشد كه بر اساس مدل خطي سيستم ‏در يك نقطه كار مشخص طراحي مي شوند. ‏

مطلب مفیدی برای شما بود ؟ پس به اشتراک بگذارید برای دوستانتان
درباره این مطلب نظر دهید !

محصولات مرتبط ...

محصولات زیرا حتما ببینید ...