دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 54037 + ترجمه فارسی
عنوان فارسی مقاله

طراحی و پایداری کنترل فرکانس اولیه سمت بار در سیستم‌های قدرت

کد مقاله سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی
54037 2014 13 صفحه PDF 30 صفحه WORD
خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.
عنوان انگلیسی
Design and Stability of Load-Side Primary Frequency Control in Power Systems
منبع

Publisher : IEEE (آی تریپل ای)

Journal : IEEE Transactions on Automatic Control, Page(s): 1177 - 1189 ISSN : 0018-9286 INSPEC Accession Number: 14239227 Date of Publication : 09 January 2014 Date of Current Version : 18 April 2014 Issue Date : May 2014 Sponsored

فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
مقدمه
کار اصلی ما و ساختار مقاله
مدل شبکه
شکل 1 شمایی است از مدل شینۀ ژنراتوری (1). 
کنترل بهینۀ بار
نتایج اصلی
مفاهیم
تحلیل همگرایی
مطالعات موردی
نتیجه‌گیری
کلمات کلیدی
کنترل غیرمتمرکز، بهینه‌سازی، کنترل سیستم قدرت، دینامیک سیستم قدرت -
ترجمه چکیده
ما یک روش نظام‌مند برای طراحی کنترل بار پراکندۀ با عملکرد سریع و همه جا حاضر با هدف تنظیم فرکانس اولیه در شبکه‌های قدرت ارائه می‌دهیم، که برای این کار یک مسالۀ کنترل بهینۀ بار (OLC) طوری فرمول‌بندی می‌شود که هدف آن کمینه‌سازی هزینۀ جمعی تعقیب یک نقطۀ کار مشروط به تعادل توان در کل شبکه است. اثبات می‌کنیم که دینامیک نوسان (سوئینگ) و عبور توان شاخه که با کنترل بار مبتنی بر فرکانس ترکیب شده است، به صورت یک الگوریتم اصلی-دوگان توزیع‌شده برای حل مسالۀ کنترل بهینۀ بار عمل می‌کند. ما پایداری مجانبی جهانی (کلی) یک شبکۀ چندماشینه را تحت چنین کنترل فرکانس اولیه سمت بار ایجاد می‌کنیم. این نتایج بیانگر آن هستند که انحرافات فرکانس محلی هر شینه دقیقاً اطلاعات صحیحی در مورد عدم تعادل توان کلی را برای بارها فراهم می‌کند تا تصمیماتی مجزا اتخاذ شود تصمیماتی که از لحاظ جهانی (کلی) بهینه هستند. شبیه‌سازی موید این مطلب هستند که الگوریتم ارائه شده می‌تواند توان را مجددا متعادل کرده و فرکانس‌ شینه‌ها پس از یک اغتشاش را با عملکرد گذرایی که به طور قابل توجهی بهبودیافته است مجدداً سنکرون و هماهنگ سازد.
ترجمه مقدمه
کنترل فرکانس باعث می‌شود زمانی که عرضه یا تقاضا در یک سیستم قدرت نوسان می‌کند، فرکانس تا حدود زیادی حول مقدار نامی آن حفظ شود. این کنترل به طور معمول در سمت ژنراتور پیاده‌سازی می‌شود و شامل سه سازوکار است که در مقیاس‌های زمانی مختلف به طور هماهنگ عمل می‌کند [1]-[4]. کنترل فرکانس اولیه در مقیاس زمانی تا حد چند ده ثانیه عمل کرده و بر اساس انحراف فرکانس محلی برای تنظیم توان مکانیکی ورودی به یک ژنراتور حول یک نقطۀ تنظیم، از یک گاورنر استفاده می‌کند. این نوع کنترل را کنترل دروپ گویند که کاملاً غیرمتمرکز است. کنترل اولیه می‌توان توان را مجدداً متعادل کرده و فرکانس را پایدار کند اما فرکانس نامی را بازیابی نمی‌کند. کنترل فرکانس ثانویه (موسوم به کنترل خودکار تولید) در یک مقیاس زمانی در حد یک دقیقه عمل می‌کند و نقاط تنظیم گاورنر را در یک ناحیۀ کنترلی به یک شیوۀ متمرکز تنظیم می‌کند تا فرکانس را به مقدار نامی آن باز گرداند و توان بین ناحیه‌ای به مقادیر برنامه‌ریزی‌شدۀ آن برسد. توزیع اقتصادی در یک مقیاس زمانی در حد چند دقیقه و به بالا عمل کرده و سطوح خروجی ژنراتورهایی که برخط هستند و نیز عبور توان بین ناحیه‌ای را برنامه‌ریزی (زمانبندی) می‌کند. برای یک مدل سلسله‌مراتبی اخیر از این سه سازوکار و تحلیل پایداری آن مرجع [5] را ببینید. این مقاله روی مشارکت بار در کنترل فرکانس اولیه متمرکز است. نیازها و فناوری‌های لازم برای مشارکت بار پراکندۀ با عملکرد سریع همه جا حاضر در کنترل فرکانس در مقیاس‌های مختلف زمانی از دهۀ گذشته آغاز شده است. با این حال، این ایده به اواخر دهۀ 1970 باز می‌گردد. آقای شوئپ و همکارن در مقاله‌ای در سال 1980 [6] از بکارگیری این ایده جهت کمک یا حتی جایگزینی برای سیستم‌های هدایت‌شدۀ توربین و ذخیرۀ چرخان پشتیبانی کردند. آنها همچنین استفاده از قیمت‌های نقدی برای تشویق کاربران جهت تطابق میزان مصرف خود با هزینۀ واقعی تولید در زمان مصرف را ارائه دادند. به طور شگفت‌انگیزی چنین تاکید شد که چنین بارهای با تطبیق فرکانسی به سیستم اجازه می‌دهند تا هر چه بیشتر از یک منبع انرژی نوسانی تصادفی همچون تولید بادی و خورشیدی پذیرا باشد [6]. این نکته اخیراً رایج شده است، برای مثال در [7]-[13]، که روی دستگاه‌های دوستدار شبکه مانور می‌دهند، مثل یخچال‌ها، هیترهای آب و فضا، سیستم‌های تهویه، و کولرها و نیز خودروهای برقی پلاگین، تا به مدیریت نامتعادلی انرژی کمک کنند. برای مراجع بیشتر به [12] مراجعه شود. شبیه‌سازی‌های انجام شده در همۀ این مطالعات به طور منسجم نشان دهندل پیشرفت قابل ملاحظه در عملکرد و کاهش نیاز به ذخایر چرخان است. مزیت این رویکرد می‌تواند اساسی باشد، همانطور که ظرفیت کلی دستگاه‌های دوستدار شبکه در ایالات متحده در [8] تخمین زده شده استحدود 18% تقاضای پیک باشد، که در حد ذخیرۀ عملکردی موردنیاز است، که در حال حاضر 13% تقاضای پیک می‌باشد. امکان‌پذیر بودن این روش توسط آزمایش‌های گزارش شده در [10] به تایید رسید، که همبستگی بین فرکانس در پست انتقال 230 کیلوولتی و فرکانس‌های پریزهای 120 ولتی دیوار در مکان‌های مختلف شهری در مونتانا را اندازه‌گیری کردند. آن‌ها نشان دادند که اندازه‌گیری‌های فرکانس محلی برای بارها جهت مشارکت در کنترل فرکانس اولیه و نیز میرا کردن نوسانات الکترومکانیکی ناشی از مودهای بین ناحیه‌ای سیستم‌های بزرگ در هم تنیده بسنده می‌کند.
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله طراحی و پایداری کنترل فرکانس اولیه سمت بار در سیستم‌های قدرت

چکیده انگلیسی

Email Print Request Permissions We present a systematic method to design ubiquitous continuous fast-acting distributed load control for primary frequency regulation in power networks, by formulating an optimal load control (OLC) problem where the objective is to minimize the aggregate cost of tracking an operating point subject to power balance over the network. We prove that the swing dynamics and the branch power flows, coupled with frequency-based load control, serve as a distributed primal-dual algorithm to solve OLC. We establish the global asymptotic stability of a multimachine network under such type of load-side primary frequency control. These results imply that the local frequency deviations on each bus convey exactly the right information about the global power imbalance for the loads to make individual decisions that turn out to be globally optimal. Simulations confirm that the proposed algorithm can rebalance power and resynchronize bus frequencies after a disturbance with significantly improved transient

خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.