| نام مرکز
|
:
|
کتابخانه مرکزی دانشگاه کردستان
|
| نوع مدرک
|
:
|
پایان نامه فارسی
|
| زبان مدرک
|
:
|
فارسی
|
| شماره رکورد
|
:
|
251133
|
| شماره مدرک
|
:
|
۵۶۶۴پ
|
| شماره راهنما
|
:
|
Reg. NO ۵۷۳۰
|
| سرشناسه
|
:
|
، پدیدآور شازده ، سیروان
|
| عنوان
|
:
|
حفاظت پشتیبان ناحیه-وسیع مبتنی‌بر PMU در حضور منابع تجدیدپذیر در سیستم قدرت [پایان نامه]
|
| نویسنده
|
:
|
/ سیروان شازده
|
| استاد راهنما
|
:
|
حسن بیورانی
|
| استاد مشاور
|
:
|
هیمن گل‌پیرا
|
| محل تحصیل
|
:
|
: دانشگاه کردستان - دانشکده مهندسی
|
| سال تحصیل
|
:
|
، ۱۴۰۱ = ۲۰۲۲
|
| صفحه شمار
|
:
|
م.۱۹۲ص: مصور(بخشی رنگی)، جدول، نمودار
|
| مقطع تحصیلی
|
:
|
دکترا
|
| رشته تحصیلی
|
:
|
مهندسی برق
|
| دانشگاه
|
:
|
کردستان
|
| گروه تحصیلی
|
:
|
مهندسی برق
|
| گرایش تحصیلی
|
:
|
کنترل سیستم‌های قدرت
|
| دانشکده
|
:
|
دانشگاه کردستان، دانشکده مهندسی
|
| نمره دانشجو
|
:
|
عالی
|
| يادداشت
|
:
|
چکیده فارسی - انگلیسی
|
| چکيده
|
:
|
با توجه به رشد روزافزونِ نیاز به انرژی با قابلیت‌اطمینان بالا و افزایش مصرف‌کننده‌های انرژی الکتریکی، تأمین انرژی ایمن و پیوسته، از ضروریات اصلی سیستم‌های قدرت الکتریکی می‌باشد. از طرف دیگر، سیستم‌های انتقال انرژی الکتریکی، به دلیل مسائل اقتصادی و زیست‌محیطی، شرایط تنشی را به‌منظور انتقال بیشینۀ انرژی به سمت مصرف‌کننده تحمل می‌کنند. در این وضعیت، سیستم انتقال انرژی در نزدیکی آستانۀ مجاز خود بارگذاری می‌شود که منجر به کاهش حاشیۀ پایداری سیستم قدرت خواهد شد. با کاهش حاشیۀ پایداری سیستم قدرت، هرگونه اقدام اشتباهی می‌تواند سیستم قدرت را به سمت شرایط بدتر سوق داده و احتمال خروجی‌های آبشاری و خاموشی سراسری را افزایش دهد. بنابراین، لازم است یک ارزیابی و پایش جامع و مناسب از وضعیت سیستم قدرت حاصل شود تا مبتنی‌بر وضعیت موجود، اقدامات اصلاحی توسط مرکز حفاظت و کنترل، اتخاذ شده و از عملکرد نامناسب آنها جلوگیری به‌عمل آید. در همین راستا، یک فرآیند سه مرحله‌ای جهت ارایۀ یک سیستم ارزیابی و نظارتیِ ناحیه-وسیع مبتنی‌بر PMU، در این رساله پیشنهاد می‌شود تا به بهبود عملکرد سیستم‌های حفاظتی سنتی منجر شود. بر همین اساس، در مرحلۀ اول، یک رویکرد مبتنی‌بر دادۀ حاصل از شمار محدودی از PMUها در سطح انتقال ارایه می‌گردد تا خطا را از شرایط تنشی مانند نوسان توان و تخطی بار تشخیص دهد. در این روش، خطاهای متقارن و نامتقارن اعمال‌شده روی سیستم‌های مورد مطالعه، در کمتر از ms81 تشخیص داده می‌شوند. در ادامه نیز، اثرات مربوط به خطای اندازه‌گیری‌ها روی عملکرد روش پیشنهادی از طریق تحلیل حساسیت مورد ارزیابی قرار می‌گیرد که براساس نتایج حاصل، بیشینۀ اندازۀ تغییرات پارمتر معادل نسبت به خطای اندازه‌گیری کمتر از 013/0 می‌باشد. در مرحلۀ دوم، وضعیت سیستم قدرت از دیدگاه رفتار زاویۀ روتور ژنراتورها، به‌عنوان منابع اصلی تولید نوسان توان، ارزیابی خواهد شد. در این مرحله، شرایط خروج از همگامی زاویۀ روتور ژنراتورها از طریق روش پیشنهادی در کمتر از 049/0 ثانیه مورد پیش‌بینی قرار می‌گیرد تا زمان کافی برای انجام اقدامات متقابل موردنیاز را در اختیار بهره‌بردار قرار دهد. جهت ارزیابی اثر زاویه در درازمدت روی ولتاژ و همچنین بررسی رفتار متغیر ولتاژ، وضعیت ولتاژ شین موردنظر از طریق منطق فازی طبقه‌بندی خواهد شد. این مرحله، به‌صورت متوالی بعد از مرحلۀ دوم انجام خواهد گرفت. سرانجام، اثر کاهش اینرسی ناشی از نفوذ منابع مبتنی‌بر اینورتر روی عملکرد روش‌های پیشنهادی مورد بررسی و اعتبارسنجی قرار گرفته و یک رابطۀ درجۀ سوم بین اینرسی و توان بیشینۀ منحنی بحرانی با دقت بالای 99% برازش خواهد شد. لازم به ذکر است که فرآیند اعتبارسنجی در این رساله، روی یک سیستم قدرت بزرگ-مقیاس 73-bus IEEE در محیط شبیه‌سازی MATLAB انجام خواهد گرفت.
|
|
|
:
|
According to the growing demand for safe energy and increasing energy consumption, it is necessary to provide reliable and continuous power. Furthermore, due to the economic and environmental issues, the transmission system withstands heavily loading to transfer the maximum energy. In this circumstance, the transmission system is loaded close to its allowable limit resulting in a low stability margin. Any incorrect action leads the power system to the worst situations that may cause cascaded outages and blackouts during the low stability margin. Therefore, it is required to provide proper situational awareness about the power system circumstance to prevent inappropriate countermeasures. To this end, a three-stage approach is proposed to introduce wide-area backup protection using the phasor measurement units (PMUs) as a supervisory layer for the conventional protection system. Accordingly, first, a scheme based on the limited installed PMUs is proposed in the transmission system to discriminate faults from stressed conditions such as power swing and load encroachment. With this respect, the proposed method can detect symmetrical and asymmetrical faults earlier than 81ms. The effects of the measurement errors on the proposed method are evaluated using sensitivity analysis. According to the results, the sensitivity of the equivalent admittance due to low measurement errors is lower than 0.013. Secondly, the power system situation is investigated from the generators point of view as the origin of the power swing. Hence, the out-of-step condition of the rotor angle is predicted ealier than 49 ms that saves proper time for required countermeasures. A fuzzy-based method is introduced in the third stage to categorize the voltage situation and evaluate the angle oscillation's impact on the voltage behavior over time as a consecutive process following the out-of-step prediction. Eventually, the inertia's effect on the performance of the proposed schemes is investigated during the penetration of the inverter-based resources, and a third-degree equation between the inertia value and the maximum power of the critical P-δ is fitted with more than 99% accuracy. It is noteworthy that the verification process is performed on a large-scale 73-bus IEEE power system in MATLAB software.
|
| توصیفگر
|
:
|
تشخیص خطا Fault detection
|
|
|
:
|
نوسان توان power swing
|
|
|
:
|
تخطی بار load encroachment
|
|
|
:
|
خروج از همگامی out-of-step (OOS) conditions
|
|
|
:
|
پایداری ولتاژ voltage stability
|
|
|
:
|
اندازه‌گیری ناحیه-وسیع wide-area measurments
|
|
|
:
|
واحدهای اندازه‌گیر فازوری phasor measurement units (PMUs)
|
|
|
:
|
حفاظت پشتیبان back-up protection
|
|
|
:
|
منابع مبتنی‌بر اینورتر inverter-based resources
|
| شناسه افزوده
|
:
|
، استاد راهنما بیورانی ، حسن
|
|
|
:
|
، استاد مشاور گل‌پیرا ، هیمن
|
| شناسه افزوده
|
:
|
دانشگاه کردستان. دانشکده مهندسی
|