بررسی پخش بار کنترل کننده یکپارچه توان و کاربردهای آن در محیطهای تجدید ساختار شده

بررسی پخش بار کنترل کننده یکپارچه توان و کاربردهای آن در محیطهای تجدید ساختار شده

پخش بار
ادوات FACTS
پخش بار UPFC
كنترل‌كننده یكپارچه توان
محیطهای تجدید ساختار شده
بررسی پخش بار کنترل کننده یکپارچه توان و کاربردهای آن در محیطهای تجدید ساختار شده
دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد کنترل
دانلود پایان نامه ارشد مهندسی کنترل

رفتن به سایت اصلی

دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی برق کنترل

بررسی پخش بار کنترل کننده یکپارچه توان و کاربردهای آن در محیطهای تجدید ساختار شده

 

 

چكیده

كنترل‌كننده یكپارچه توان(UPFC) از عناصر جدید ادوات FACTS می‌باشد كه قابلیتهای برجسته‌ای در تنظیم همزمان توان اکتیو و راکتیو به‌صورت مستقل از هم،بهبود رفتار سیستم در حالت دینامیك، کاهش تراكم و كاهش هزینه تولید را دارا می‌باشد. از موضوعات مهم این عنصر داشتن مدل مناسبی برای پخش‌بار می‌باشد.اولین مدل پخش‌بار در سال 1996 ارائه شد كه تا كنون مطالعات زیادی روی آن صورت گرفت.در این پایان‌نامه مدلهای مختلف ارائه شده مورد ارزیابی قرار گرفت و از میان آنها مدل مناسب از نظر سادگی و عملی بودن برای پخش‌بار و پخش‌بار بهینه انتخاب شده ‌است و صحت آن با شبیه‌سازی رایانه‌ای به‌وسیله نرم‌افزارهای MATLAB و PSAT به اثبات رسیده ‌است.    

 

 

کلمات کلیدی:

پخش بار

ادوات FACTS

پخش بار UPFC

كنترل‌كننده یكپارچه توان

محیطهای تجدید ساختار شده

 

 

مقدمه

جهان در قرن بیست ویکم با چالش‌های جدیدی برای محافظت از ساکنان‌اش ،منابع‌اش ومحیط زیست‌اش روبه‌رو است. الکتریسته که عامل اصلی تغییرات در قرن پیش بوده است در سال‌هایی که پیش‌رو است نیز بسیار سرنوشت ساز خواهد بود. اما در ابتدا زیرساخت صنعت برق خود باید دگرگون شود. درحال حاضر صنعت برق آمادگی  لازم را برای برآوردن خواسته‌های اقتصاد دیجیتال آینده، دنیایی ‌با رقابت ‌افزاینده ‌و محیط زیست در معرض خطر را ندارد. قوانین اخیر زیست محیطی ، مسائل مربوط به حق مسیر ، افزایش هزینه‌های ساخت و تنظیم مجدد و رشد سریع مصرف نیاز به استفاده از حداکثر ظرفیت ممکن سیستم های تولید و انتقال موجود را ایجاد می کند. 

 

صنایع الکترونیکی به دنبال تجهیزاتی با عملکرد با انعطاف پذیری بیشتر در سیستم‌های انتقال هستند که تا به کمک آنها محدودیت موجود در سیستم انتقال را کاهش داد. ادوات FACTS قادر هستند که انعطاف‌پذیری مورد نیاز سیستم انتقال را در حین عملکرد فراهم کنند . مدل UPFC انحصاری و مرکب از جبران‌سازهای سری و موازی سریع است و کنترل انعطاف‌پذیری از شبکه برق را فراهم می‌کند. ویژگی UPFC به‌عنوان یکی از ادوات FACTS پیشرفته، توانایی تنظیم دامنه ولتاژ شین و زاویه فاز و امپدانس خط می‌باشد. این ویژگی قدرتمند UPFC سبب می‌شود که از این وسیله در کاربردهای زیادی از جمله پایدارسازی ولتاژ و فاز و همچنین افزایش ظرفیت خطوط انتقال موجود درشبکه استفاده کرد.

 

 

 

 

فهرست مطالب                           

 

چكیده.1

مقدمه2

فصل اول:کنترل‌کننده یکپارچه توان.3

 1-1. مشخصه‌ها و اصول عملكرد پایه3

            1-1-1. قابلیت‌های مرسوم كنترل خط انتقال.5

 

فصل دوم: مدلسازی كنترل‌كننده یكپارچه توان در مطالعات پخش بار10 

       2-1. مدلسازی كنترل‌كننده یكپارچه توان در مطالعات پخش‌بار با روش الموش.11 

             2-1-1. مبدل بدون تلفات خطوط تجهیز‌شده با UPFC11     

               2-1-2. روابط پخش‌بار بهینه شامل UPFC18

  2-2. مدلسازی كنترل‌كننده یكپارچه توان در مطالعات پخش‌بار با روش نوروزیان  20

        2-2-1. مدل UPFC جهت مطالعات پخش‌بار20

                       2-2-1-1. مدل منبع ولتاژ سری (مبدل).20

                       2-2-1-2. مدل UPFC22

                       2-2-1-3. مدل تزریقیUPFC برای معادلات پخش‌توان.23         

       2-2-2. ابعاد UPFC.24

       2-3. مدلسازی كنترل‌كننده یكپارچه توان در مطالعات پخش‌بار با روش نیوتن.26

             2-3-1. مدار معادل UPFC26                 

         2-3-1-1. مدل بر پایه منبع ولتاژ.26

                      2-3-1-2. مدل نبوی نیاكی ایروانی.27

                      2-3-1-3. روابط UPFC جهت انجام معادلات پخش‌بار بهینه28

                                   2-3-1-3-1. معادلات توان UPFC.29

                                   2-3-1-3-2. تابع لاگرانژ UPFC31

                                   2-3-1-3-3. تابع لاگرانژ خط DC.32

                                   2-3-1-3-4. ضرائب توان UPFC.32

                                   2-3-1-3-5. معادلات خطی‌سازی شده.33

              2-3-2. حالتهای اولیه UPFC در حل معادلات پخش‌بار بهینه40

                        2-3-2-1. دامنه‌ها و زوایای ولتاژ گرهی40 

                        2-3-2-2. برنامه زمانی (فهرست توان اكتیو).40

                        2-3-2-3. ضریب لاگرانژ40

                        2-3-2-4. منبع سری.41

                        2-3-2-5. منبع موازی.41

                        2-3-2-6. بررسی محدودیتهای متغیرهای قابل كنترل UPFC42

 

فصل سوم: انتخاب مدل كنترل‌كننده یكپارچه توان در مطالعات پخش‌بار43

       3-1. مدل نیوتن – رافسون45

       3-2. مدل نبوی نیاكی ایروانی45    

 

فصل چهارم: شبیه‌سازی پخش‌بار كنترل‌كننده یكپارچه توان در شبكه انتقال سیستان و بلوچستان و شبكه نمونه 24 شین IEEE.45

  4-1. شبكه انتقال سیستان بلوچستان45

         4-1-1. بررسی پخش‌بار اولیه شبكه سیستان و بلوچستان47

         4-1-2. بررسی پخش‌بار شبكه سیستان و بلوچستان با UPFC50

         4-1-3. بررسی پخش بار بهینه بر روی شبكه سیستان بلوچستان.52

         4-1-4. بررسی پخش بار بهینه بر روی شبكه سیستان بلوچستان با UPFC.55

       4-2. شبكه انتقال 24 شین IEEE.58

             4-2-1. بررسی پخش‌بار اولیه شبكه 24 شین IEEE.60 

             4-2-2. بررسی پخش‌بار شبكه 24 شین IEEE با UPFC64

             4-2-3. بررسی پخش بار بهینه بر روی شبكه 24 شین IEEE.68

             4-2-4. بررسی پخش بار بهینه بر روی شبكه 24 شین IEEE با UPFC72

 

فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات

نتیجه‌گیری77

پیشنهادات78

فهرست منابع لاتین79

فهرست منابع فارسی.80

چكیده انگلیسی.81

 

 

فهرست شكل‌ها

 

شکل 1-1: نمایش یك UPFC در یك سیستم قدرت با دو ماشین.3

شکل 1-2: یك UPFC با استفاده از دو مبدل منبع ولتاژی پشت به پشت4

شکل 1-3: محدوده توان اكتیو قابل انتقالP  و تقاضای توان راكتیو پایانه دریافت كننده Q

              بر حسب زاویه  یك خط انتقال كنترل‌شده بوسیله UPFC.6

شکل 1-4: محدوده P توان اكتیو قابل انتقال و A تقاضای توان راكتیو انتهای دریافت كننده

              بر حسب  زاویه انتقال یك خط انتقال كه به وسیله UPFC كنترل‌شده است.9

شکل 2-1: خطوط انتقال تجهیزشده با UPFC بدون تلفات11

شکل 2-2: مدل خط دارای  UPFC كه توسط منبع جریان نشان داده شده است14

شکل 2-3: مدل  خط مجهز به UPFC.15

شکل 2-4: توازن پخش بار در شین  i و j17

شکل 2-5: منبع ولتاژ سری قابل كنترل.20

شكل 2-6: دیاگرام برداری21

شكل 2-7: جایگزینی منبع ولتاژ سری با منبع جریان21

شكل 2-8: مدل تزریقی برای VCS22

شكل 2-9: مدل UPFC23

شكل 2-10: نمودار جریانی  تعیین ابعاد بهینه UPFC25

شكل 2-11: مدار معادل UPFC  بر اساس مدل منبع ولتاژی.26

شكل 2-12: نمایش مدل نبوی نیاكی و ایروانی27

شكل 2-13: مدار معادل مدل نبوی نیاكی ایروانی.27

شكل 3-1: نمایش مدل نبوی نیاكی و ایروانی44

شكل 3-2: مدار معادل مدل نبوی نیاكی ایروانی.44

شکل 4-1: شمای كلی شبكه 230KV  انتقال سیستان بلوچستان.47

شکل 4-2: شبکه سیستان و بلوچستان همراه با UPFC نصب شده بین مسیر خاش– ایرانشهر50

شکل 4-3: شبکه سیستان و بلوچستان با توابع اقتصادی52

شکل 4-4: شبکه سیستان و بلوچستان با توابع اقتصادی و UPFC .55

شکل 4-5: سیستم نمونه 24 شین IEEE60

شکل 4-6: سیستم نمونه 24 شین IEEE با UPFC64

شکل 4-7 سیستم نمونه 24 شین  IEEE با توابع اقتصادی68

شکل 4-8: سیستم نمونه 24 شین  IEEE با توابع اقتصادی و UPFC72

 

 

 

فهرست جدول‌ها

جدول 2-1: اطلاعات مربوط به ماتریس ژاكوبین24

جدول 4-1: مشخصات خطوط شبكه انتقال سیستان بلوچستان.46

جدول 4-2: مشخصات ژنراتور‌های شبكه سیستان بلوچستان.46

جدول 4-3: توزیع ژنراتورها و اثرات UPFC در میزان تولید.57

جدول 4-4: مشخصات خطوط سیستم نمونه 24 شین IEEE58

جدول 4-5: ضرائب تابع هزینه سیستم نمونه 24 شین IEEE59

جدول 4-6: مشخصات بار سیستم نمونه 24 شین IEEE.59

     جدول 4-7: نحوه توزیع ژنراتورها و اثرات UPFC در میزان تولید.76

 

 

 

 

 

  • پاورپوینت سود باقیمانده (همراه با مثالهای تشریحی)

    پاورپوینت سود باقیمانده (همراه با مثالهای تشریحی) پاورپوینت سود باقیمانده محاسبه سود باقی مانده ارزش افزوده اقتصادی محاسبه ارزش افزوده بازار نقاط قوت مدل سود باقیمانده نقاط ضعف مدل سود باقیمانده موارد کاربرد مدل سود باقیمانده حالت کلی مدل سود…

  • بررسی سیستم گردش و ساماندهی کالا در انبار شرکتها 3

    بررسی سیستم گردش و ساماندهی کالا در انبار شرکتها 3 دانلود پایان نامه انبار دانلود پایان نامه انبارداری دانلود پایان نامه مدیریت انبار دانلود پروژه طراحی یک سیستم انبارداری مدیریت انبار و طراحی یک سیستم انبارداری ساماندهی کالا در انبار…

  • مبانی نظری بررسی ارتباط بین رضایت شغلی کارمندان و رضایت ارباب رجوع

    مبانی نظری بررسی ارتباط بین رضایت شغلی کارمندان و رضایت ارباب رجوع رضایت شغلی رضایت مشتریان رضایت شغلی کارکنان بیمه رضایت مشتریان از شرکتهای بیمه رابطه رضایت شغلی کارکنان و رضایت مشتریان مبانی نظری رابطه رضایت شغلی کارکنان و رضایت…

  • مبانی نظری و پیشینه تحقیق زیرساخت های پیاده سازی مدیریت دانش

    مبانی نظری و پیشینه تحقیق زیرساخت های پیاده سازی مدیریت دانش مبانی نظری زیرساخت های پیاده سازی مدیریت دانش دانلود مبانی نظری زیرساخت های پیاده سازی مدیریت دانش پیشینه تحقیق زیرساخت های پیاده سازی مدیریت دانش ادبیات نظری زیرساخت های…

  • اثرات داروها بر روی‌ وضعیت‌ تغدیه‌ای‌ افراد

    اثرات داروها بر روی‌ وضعیت‌ تغدیه‌ای‌ افراد اثرات داروها بر روی‌ وضعیت‌ تغدیه‌ای‌ افراد تداخل‌ بین‌ دارو و مواد غذایی‌ اثرات داروها بر روی‌ دریافت‌ مواد غذایی‌ اثرات داروها بر روی‌ جذب‌ مواد مغذی‌ اثرات داروها بر روی‌ متابولیسم‌ مواد…

  • بررسی هنر و معماری اسلامی در مساجد

    بررسی هنر و معماری اسلامی در مساجد مسجد جامع صنعا هنر و معماری اسلامی ویژگیهای معماری مسجد جامع صنعا بررسی هنر و معماری اسلامی در مسجد صنعا هنر و معماری اسلامی در مساجد دانلود مقالات معماری دانلود مقالات مهندسی معماری…

  • چارچوب نظری و پیشینه پژوهش اثربخشی موفق مدیریت دانش

    چارچوب نظری و پیشینه پژوهش اثربخشی موفق مدیریت دانش مبانی نظری اثربخشی موفق مدیریت دانش دانلود مبانی نظری اثربخشی موفق مدیریت دانش پیشینه تحقیق اثربخشی موفق مدیریت دانش ادبیات نظری اثربخشی موفق مدیریت دانش فصل دوم پایان نامه اثربخشی موفق…

  • پایان نامه کارشناسی رشته روانشناسی با عنوان هوش هیجانی در افراد درونگرا در مقایسه با افراد برونگرا در دانشجویان دانشگاه های شهر تهران

    پایان نامه کارشناسی رشته روانشناسی با عنوان هوش هیجانی در افراد درونگرا در مقایسه با افراد برونگرا در دانشجویان دانشگاه های شهر تهران پایان نامه کارشناسی رشته روانشناسی با عنوان هوش هیجانی در افراد درونگرا در مقایسه با افراد برونگرا…

  • مدیریت پروژه،زمینه های آن و رابطه مدیریت پروژه با جنبه های دانش مدیریت

    مدیریت پروژه،زمینه های آن و رابطه مدیریت پروژه با جنبه های دانش مدیریت مدیریت پروژه زمینه های مدیریت پروژه تاثیرات ساختار سازمانی بر پروژه ها رابطه مدیریت پروژه با جنبه های دانش مدیریت مدیریت پروژه،زمینه های آن و رابطه مدیریت…

  • مبانی نظری و پیشینه تحقیق کمال گرایی

    مبانی نظری و پیشینه تحقیق کمال گرایی مبانی نظری کمال گرایی ادبیات نظری کمال گرایی چارچوب نظری کمال گرایی فصل دوم پایان نامه کمال گرایی دانلود مبانی نظری کمال گرایی پیشینه کمال گرایی پیشینه تحقیق کمال گرایی پیشینه داخلی کمال…