ترجمه بهینه سازی بر پایه ی هماهنگی بین کنترل کننده های PSS و TCSC به منظور بهبود پایداری دینامیکی سیستم قدرت

توضیحات

 عنوان فارسی: بهینه سازی بر پایه ی هماهنگی بین کنترل کننده های PSS و TCSC به منظور بهبود پایداری دینامیکی سیستم قدرت

عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:

Optimization Based Coordination of PSS and TCSC Controllers for Improving Power System Dynamic Stability

بهینه سازی بر پایه ی هماهنگی بین کنترل کننده های PSS و TCSC به منظور بهبود پایداری دینامیکی سیستم قدرت

چکیده:

این مقاله هماهنگی پیوسته ی تثبیت کننده های سیستم قدرت و کنترل کننده دمپر تریستور کنترل شده ی خازنی را به منظور پایداری کلی دینامیکی سیستم قدرت بررسی می کند. روش مکان هندسی تلاقی فازی جهت طراحی خطی تثبیت کننده های سیستم قدرت(PSS) و کنترل کننده های TCSC با استفاده از سیگنال های کنترل از راه دور استفاده شده اند. برای رسیدن به بهترین عملکرد در دمپینگ کنترل کننده ها هماهنگی بین آن ها لازم است. برای طراحی کنترل کننده ها یک تابع هدف پیشنهاد شد و از الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی مساله استفاده شد. شبیه سازی حوزه ی زمان بر روی یک سیستم چند ماشین به جهت بررسی اثربخشی روش پیشنهادی انجام شد.

• مقدمه

سیستم های قدرت به طور فزاینده ای تحت استرس ناشی از انتقال توان بیش از حد خطوط کراس لینک قرار دارند. محیط رقابتی بازارهای برق موجب استفاده ی حداکثری از سیستم انتقال به منظور ایجاد قدرت تجارتی شده است. این مساله سیستم های قدرت را به سمت حاشیه ی ثبات خود رانده است. هنگامی که توان زیادی از خطوط ضعیف انتقال می یابد احتمالا نوسانات منطقه ای رخ خواهد داد[1و2].

بسیاری از حوادث ناپایداری در سیستم قدرت به علت نوسان دمپر ها گزارش شده است[3]. رایج ترین روش برای دمپ کردن نوسان های فرکانس پایین استفاده از PSS برای مدت زمان طولانی است. ثابت شده است که متداول ترین PSS در دمپینگ حالت های نوسان محلی موثر و کاراست اما زمانی که دمپینگ از حالت های بین منطقه ای می آید مطلوبیت پایینی دارد. این امر عمدتا به دلیل کم مشاهده بودن حالت های نوسانی بین منطقه ای در سیگنال های محلی PSS مانند انحراف سرعت روتور یا انحرافات توان ژنراتور است[5]. در ابتدا ادوات FACT جهت عملکرد حالت دائم سیستم قدرت مانند تنظیم ولتاژ و افزایش ظرفیت انتقال توان طراحی شده بودند. بعدها اثبات شد که برای حالت های نوسانی سیستم های قدرت نیزکارایی و قابلیت دارند[8]. یکی از اصلی ترین مسائل در طراحی کنترل کننده های ادوات FACT، انتخاب سیگنال بازخورد(فیدبک) می باشد. سیگنال فیدبک باید بیشترین دید را نسبت به کوچکترین حالت نوسانی به منظور دستیابی به بهترین عملکرد دمپینگ داشته باشد. ممکن است این سیگنال از راه دور باشد. از نظر مهندسان سیگنال های از راه دور برای طراحی سیستم های کنترل به دلیل کمبود زیرساخت های ارتباطی در سیستم های قدرت و تاخیر تصادفی سیگنال های منتقل شده مناسب نیستند. سیستم های جدید اندازه گیری سطح گسترده(wide area) که مبتنی بر واحدهای اندازه گیری فازور(PMU) هستند انتقال داده ها را از طریق مسافت های طولانی در سیستم قدرت تسهیل کرده است[6]. تاخیر ذاتی این سیگنال ها هنوز مشکلی قابل توجهی است. تحقیقات گسترده ای در سال های اخیر توسط محققان انجام شده است تا با تاخیر سیگنال های از راه دور مقابله کنند و کنترل کننده هایی نیز برای مقابله با تاخیر طراحی نمایند.

با درنظر گرفتن تمام PSS ها، ادوات FACT و کنترل کننده های HVDC در یک سیستم قدرت تعداد زیادی کنترل کننده وجود دارد. هماهنگی این کنترل کننده ها برای عملکرد کارامد آنها ضروری است. روش معمول برای تنظیم کنترل کننده های مختلف در یک سیستم قدرت، روش ترکیب خطی(LSM) می باشد که در آن کنترل کننده ها یکی پس از دیگری با درنظر گرفتن یک حالت نوسانی که هر کدام از کنترل کننده ها برای آن عمل دمپینگ انجام دهد تنظیم و نصب می شوند[7]. مشکل اصلی در LSM این است که هر کنترل کننده بدون در نظر گرفتن تاثیر کنترل کننده های بعدی تنظیم می شوند. نصب یک کنترل کننده جدید ناگزیر بر عملکرد سایر کنترل کننده های نصب شده ی گذشته تاثیر می گذارد و ممکن است عملکرد یک کنترل کننده خاص را کاهش دهد. برای حل این مشکل بهینه سازی بر مبنای هماهنگ سازی کنترل کننده ها پیشنهاد شده است. در این روش، بهینه سازی تمام کنترل کننده های یک سیستم از طریق یک تابع هدف انجام می شود[9و10]. تابع هدف باید به گونه ای تعریف شود که نتایج برای رسیدن به عملکرد مطلوب در کل سیستم را به حداقل برساند مانند تحقق کمترین نرخ دمپینگ برای حالت های نوسانی یا دستیابی به پاسخ زمانی قطعی.ت وابع هدف متفاوتی در بخش حداکثر سازی نسبت تغییر یا کاهش حالت های نوسانی ارائه شده است[7]. مساله ی بهینه سازی می تواند با روش های بهینه سازی غیرخطی مانند روش برنامه نویسی دینامیکی یا با استفاده از الگوریتم های تکاملی مانند الگوریتم ژنتیک(GA)، تکنیک بهینه سازی ذرات(PSO) و غیره انجام شود. در دهه های گذشته الگوریتم های تکاملی به دلیل توانایی آن ها در حل مسائل غیرخطی و غیرقابل تفکیک و پیدا کردن نقاط بهینه یا نقاط نزدیک به بهینه ی  تابع هدف بسیار جذاب بوده اند[11]. در این مقاله یک تابع هدف بر مبنای تغییر یک مقدار خاص (eigenvalue shifting) به منظور بررسی اثربخشی هماهنگی مبتنی بر بهینه سازی پارامترهای کنترل کننده PSS و TCSC در بهبود عملکرد دیمنامیکی کلی سیستم قدرت ارائه شده است. شبیه سازی ها بر روی یک سیستم 10 ماشینه و 39 باس آزمایش شد تا اثربخشی آن مورد بررسی قرار گیرد.

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.