تعداد صفحات: 130
نوع فايل:Word
چكيده:
تأمين برق مطمئن مصرف كنندگان از اهميت بسزايي برخوردار است. به عبارتي ديگر كل تأسيسات، تجهيزات و هزينه‌هاي انجام شده به منظور تأمين برق مورد نياز مصرف‌كننده و در كنار آن جلب رضايت وي مي‌باشد و لاغير.
در اين راستا اقدامات اصولي جهت ايجاد شرايط مناسب براي انتقال و توزيع انرژي توليدي و تحويل درست و سالم آن به مشتري از ضروريات مي‌باشد و لازمه اجراي اين مهم توجه به پايداري سيستم‌قدرت است.
به طور كلي سيستم‌هاي‌قدرت در اثر شرايط اضطراري دچار حادثه خواهند شد، كه اين مسئله تأمين بار مطمئن را كه از عمده تعهدات شركت‌هاي برق در برابر مشتريان است خدشه‌دار ساخته و گاهاً ضررهاي اقتصادي جبران ناپذيري را عمدتاً به سيستم‌قدرت و با ضريب كمتر به مشتري وارد مي‌آورد.
به منظور تأمين برق مطمئن لازم است سيستم‌قدرت از وضعيت پايداري كه از مهم‌ترين مسائل شبكه قدرت مي‌باشد، برخوردار باشد. لذا بايست عوامل ايجاد كننده ناپايداري شناسايي شده، در وهله اول اقدامات پيشگيرانه جهت حفظ سيستم به عمل آيد تا از خاموشي‌هاي موضعي و در نهايت خاموشي سيستم‌قدرت و در شرايط بسيار نامطلوب از نابودي سيستم جلوگيري شود و در صورت بروز حادثه از پيشروي آن ممانعت گردد.
يكي از عوامل بوجود آمدن ناپايداري مسئله اضافه‌بار در سيستم‌قدرت مي‌باشد. چراكه اضافه‌بار در خطوط انتقال باعث خارج‌شدن خطوط ديگرخواهد شد. تداوم بيشتر اضافه‌بار باعث خارج‌شدن هرچه بيشتر خطوط و بوجود آمدن خاموشي كامل در سيستم مي‌باشد پس بايستي كاري كرد كه بتوان
اين مشكل را پشت سر گذاشت.
حفظ پايداري سيستمهاي قدرت و جلوگيري از كاهش بيش از حد فركانس و ولتاژ باس‌ها از عمده مسائلي است كه متخصصان اين رشته همواره آن را مدنظر داشته‌اند زيرا ناپايداري فركانس علاوه بر خسارت‌هاي نسبتاً سنگين بر تجهيزات سيستم، ممكن است باعث تكه‌تكه شدن شبكه گردد، و همچنين افت ولتاژ باس‌ها امكان فرو پاشي ولتاژ را در شبكه باعث گردد و خاموشي‌هاي نسبتاً طولاني و زيان‌هاي اقتصادي را به دنبال داشته باشد. لذا از اين‌رو به هر طريق ممكن بايد سعي شود تا از اين مسائل جلوگيري گردد، حتي اگر اين عمل با انجام بارزدايي و قطع موقتي برخي از مصرف كننده‌ها همراه باشد]1[.
بار زدايي به معناي قطع تعدادي از بارهاي متصل به شبكه و به منظور اجتناب از آسيب ديدن تجهيزات خطوط انتقال و حفظ پايداري سيستم و كنترل فركانس و ولتاژ شبكه است. آنچه مسلم است، اين است‌كه بارزدايي ضمن كاهش درآمدهاي اقتصادي باعث ايجاد نارضايتي در مصرف كنندگان مي‌گردد و لذا سعي مي‌شود از آن به عنوان آخرين راه حل و چاره در كنترل سيستم‌قدرت استفاده گردد. اما در شرايطي كه حفظ پايداري مطرح باشد طبيعي است كه مسائل فوق تحت الشعاع قرار مي گيرند و انجام بارزدايي ماهيت منطقي پيدا مي كند]2،3[. ذكر اين نكته نيز ضروري است‌كه بارزدايي يكي از مطمئن‌ترين روش‌ها براي كنترل شبكه مي‌باشد.
از طرفي در سيستمهاي قدرت ايزوله به اين نكته توجه كرد كه اين سيستم‌ها خودشان امنيت و قابليت اطمينان و صرفه‌جوئي الكتريكي را فراهم مي كنند]4،5،6[ و بايد بي‌نياز از بقيه سيستم‌ها اين كار را انجام دهند. در نتيجه توجه بيشتري به طراحي حذف بار نياز است]7،8،9[.
فهرست مطالب
فصل اول
مقدمه
1-1- كليات......................................................................................................................... 2
1-2- كارهاي انجام شده در زمينه بارزدايي.............................................................................. 4
1-2-1- علل انجام بارزدايي............................................................................................ 4
1-3- اهداف پروژه................................................................................................................ 8
فصل دوم
مدلسازي سيستم قدرت
2-1- مقدمه....................................................................................................................... 12
2-2- ساختار سيستمهاي قدرت .......................................................................................... 13
2-3- كنترل سيستم قدرت.................................................................................................... 16
2-4- حلقه‌هاي اساسي كنترل ژنراتور.................................................................................... 18
2-5- كنترل بارفركانس....................................................................................................... 19
2-5-1- مدل ژنراتور سنكرون........................................................................................ 20
2-5-2- مدل بار........................................................................................................... 21
2-5-3- مدل محرك اوليه............................................................................................. 22
2-5-4- مدل گاورنر..................................................................................................... 23
2-6- نتيجه‌گيري................................................................................................................ 26
فصل سوم
مدلسازي سيستم قدرت به‌كاررفته در پروژه و تاثير پارامترهاي مختلف روي آن
3-1- مقدمه....................................................................................................................... 29
3-2- مدل پاسخ فركانسي سيستم......................................................................................... 30
3-3- نرمال‌سازي معادلات سيستم قدرت............................................................................... 33
3-4- سيستم نمونه.............................................................................................................. 34
3-4-1- نتايج مربوط به اختلال‌هاي مختلف..................................................................... 35
3-5- بررسي مشخصه‌هاي پاسخ سيستم معادل و تاثير پارامترهاي مختلف روي آن....................... 35
3-5-1- زمان حداكثر تغييرات فركانس........................................................................... 35
3-5-2- حداكثر تغييرات شيب افت فركانس.................................................................... 36
3-5-3- اثر تغييرات R.................................................................................................. 36
3-5-4- اثر اينرسي H.................................................................................................... 37
3-5-5- اثر ثابت زماني گرم‌كن(Reheat)........................................................................ 37
3-5-6- اثر............................................................................................................. 38
3-5-7- اثر وابستگي فركانس به بارهاي سيستم................................................................. 39
3-6-مقايسه مدل مطرح شده و مدل نمايي........................................................................ 40
3-7- نتيجه گيري......................................................................................................... 41
فصل چهارم
مروري برروش‌هاي مختلف حذف‌بار تحت فركانس ومقايسه آنها
4-1- مقدمه....................................................................................................................... 44
4-2- روشهاي مختلف كنترل فركانس................................................................................ 45
4-2-1- روشهاي كنترل فركانس در حالت نسبتاً پايدار سيستم.......................................... 45
4-2-2- روش كنترل فركانس در حالت اضطراري............................................................ 47
4-3- حذف‌بار................................................................................................................... 48
4-3-1- اصول و پياده سازي.......................................................................................... 48
4-3-2- طرح‌هاي حذف‌بار........................................................................................... 50
4-4- شبيه‌سازي روشهاي مختلف حذف‌بار و نتايج............................................................... 53
4-4-1- نتايج شبيه‌سازي چند مورد انتخابي اختلال وارد شده به سيستم............................... 53
4-4-1-1- اختلالpu0.1.......................................................................................... 55
4-4-1-2- اختلالpu0.15........................................................................................ 56
4-4-1-3- اختلالpu0.2.......................................................................................... 57
4-4-1- 4- اختلالpu0.4......................................................................................... 58
4-5- نتيجه گيري............................................................................................................... 59
فصل پنجم
روش حذف‌بار تطبيقي
5-1- مقدمه....................................................................................................................... 62
5-2- حذف‌بارو برنامه‌هاي بارزدايي..................................................................................... 63
5-3- ملاحظات خاص و ملزومات برنامه‌هاي بارزدائي............................................................ 65
5-3-1- حداكثر اضافه‌بار سيستم.................................................................................... 65
5-3-2- حداكثر بار قابل قطع......................................................................................... 65
5-3-3- شروع بارزدايي و سطح فركانس (تعيين آستانه فركانس)....................................... 68
5-3-4- كاهش فركانس مجاز سيستم (حد عملكرد سيستم)................................................ 70
5-3- 5- تعداد مراحل و اندازه گام‌هاي حذف‌بار.............................................................. 71
5-3-6- زمان تأخير...................................................................................................... 73
5-4- روشهاي مختلف طرح هماهنگي رله‌هاي حذف‌بار در فركانس پايين............................... 74
5-5- طراحي حذف‌بار........................................................................................................ 76
5-5-1- مرحلة اول: به‌دست آوردن پارامترهاي سيستم........................................................ 78
5-5-2- مرحلة دوم: انتخاب حداقل فركانس مجاز سيستم و اولين فركانسي كه در آن حذف صورت مي‌گيرد......................................................................................................................................... 79
5-5-3- مرحلة سوم: مشخص كردن تعداد مراحل بارزدائي (N) و فاصلة زماني بين مراحل80
5-5-4- مرحله چهارم: محاسبه كل بارهايي كه بايد حذف شوند................................. 81
5-5-5- مرحله پنجم: مشخص نمودن مقدار بار حذف‌شونده در هر مرحله................... 81
5-5-6- مرحله ششم: رسم منحني تغييرات فركانس........................................................... 82
5-5-7- مرحلة هفتم: اصلاح‌سازي.................................................................................. 82
5-5-8- مرحلة هشتم: بازگشت به مرحلة 5........................................................................ 83
5-6-نتيجه‌گيري................................................................................................................. 83
فصل ششم
شبيه‌سازي روش حذف‌بار تطبيقي
6-1- مقدمه....................................................................................................................... 86
6-2- شبيه‌سازي عددي....................................................................................................... 86
6-3- مقايسه روش تطبيقي و نيمه‌تطبيقي.............................................................................. 113
6-3-1- اختلالpu0.1................................................................................................ 113
1-4-6- اختلالpu0.15.............................................................................................. 113
2-4-6- اختلالpu0.2................................................................................................ 114
3-4-6-اختلالpu0.4................................................................................................ 115
6-4- نتيجه‌گيري............................................................................................................... 115
فصل هفتم
نتيجه‌گيري و ارائه پيشنهاد
7-1- نتيجه‌گيري.............................................................................................................. 118
7-2- ارائه پيشنهادات........................................................................................................ 120
7-2-1- بررسي عملكرد جزيره اي................................................................................ 121
7-2-2- بازيابي بار..................................................................................................... 121
ضميمه 1
منحني پاسخ فركانسي سيستم در مورد اختلال‌هاي مختلف...........................................................
ضميمه 2
منحني پاسخ فركانسي اصلاح‌شده سيستم در مورد اختلال‌هاي مختلف..........................................
مراجع ............................................................................................................................. 125
تميز كردن نماي ساختمان