ترجمه فارسی عنوان مقاله

افزایش پایداری سیستم قدرت با استفاده از روش‌های ریزش بار ترکیبی تطبیقی

عنوان انگلیسی

Enhancement of Power System Stability Using Adaptive Combinational Load Shedding Methods

کد مقاله	سال انتشار	تعداد صفحات مقاله انگلیسی
54029	2011	11 صفحه PDF

منبع

Publisher : IEEE (آی تریپل ای)

Journal : IEEE Transactions on Power Systems, Page(s): 1010 - 1020 ISSN : 0885-8950 INSPEC Accession Number: 12175072 Date of Publication : 07 October 2010 Date of Current Version : 21 July 2011 Issue Date : Aug. 2011

فهرست مطالب ترجمه فارسی

چکیده

مقدمه

الگوریتم‌های ارائه شده قبلی

روش‌های ریزش بار ترکیبی تطبیقی ارائه شده

شکل1. بلوک دیاگرام روش‌های ریزش بار ترکیبی ارائه شده

مفاهیم عمومی

شاخص ولتاژ

معیار ریزش بار

شکل 2. شاخص ولتاژ در برابر فرکانس اندازه‌گیری شده برای باس‌های مختلف با استفاده از روش ریزش بار ترکیبی

روش زیر بار ترکیبی خطی

شکل 3. بلوک دیاگرام روش ریزش بار ترکیبی خطی

شکل4. فرکانس اندازه‌گیری شده در باس‌های ریزش بار و تنظیم سازگار فرکانس تنظیمی برای روش ترکیبی خطی

روش ریزش بار ترکیبی سهمی‌گون

شکل 5. منحنی معیار نمونه روش سهمی‌گون در مقایسه با منحنی معیار روش خطی

شکل6. منحنی‌های معیار نمونه استفاده شده برای روش ریزش بار 3-D

روش ریزش بار ترکیبی 3-D

پیاده‌سازی در شبکه الکتریکی گسترده

سیستم آزمایش

مدلسازی سیستم

شکل7. بلوک دیاگرام روش ریزش بار 3-D

شکل8. دیاگرام تک خطی شبکه ولتاژ بالای خراسان و نواحی بار آن

طراحی UFLS قدیمی

جدول1. فرکانس تنظیمی طرح UFLS قدیمی

طراحی روش ریزش بار خطی

طراحی روش ریزش بار سهمی‌گون

طراحی روش ریزش بار ترکیبی 3-D

شکل 9. آفست فرکانس تنظیمی در برابر مشخصه حداکثر سرعت کاهش فرکانس

جدول 2. لیست رخدادهای شبیه‌سازی شده در شبکه برق خراسان و حاشیه‌های توان اکتیو متناظر قبل از ریزش بار

نتایج شبیه سازی

شکل 10. مقایسه کارایی روش‌های ریزش بار متفاوت برای 12 رویداد شبیه‌سازیشده

شکل11. فرکانس باس برخی ژنراتورها و ولتاژ برخی باس بارها برای رویداد 5 با استفاده از طرح UFLS قدیمی

شکل12. فرکانس باس برخی ژنراتورها و ولتاژ برخی باس بارها برای رویداد 5 با استفاده از روش ترکیبی خطی

نتیجه گیری

ترجمه کلمات کلیدی

ریزش بار ترکیبی سازگار، نرخ کاهش فرکانس، ریزش بار تحت فرکانس، ریزش بار تحت ولتاژ، حاشیه پایداری ولتاژ

کلمات کلیدی انگلیسی

Frequency measurement Indexes Load modeling Power system stability Relays Voltage measurement

ترجمه چکیده

چکیده درعملکردسیستم‌های قدرت مدرن با حاشیه پیدار یک متر، طرح‌های غیر تطبیقی متداول، نمی‌تواند روش حفاظت مناسبی برای حفظ امنیت سیستم قدرت به ویژه در برابررخدادهای ترکیبی ارائه دهد. در وقوع اختلالات عمده، کمبود توان اکتیو معمولا همراه با کمبود توان راکتیو است و ناپایداری فرکانس و ولتاژ سیستم به طور همزمان در معرض خطر قرار می‌گیرد. در این مقاله، سه روش ریزش بار ترکیبی برای بهبود عملکرد طرح ریزش بار تحت فرکانس قدیمی ارائه می‌شوند تا پایداری سیستم قدرت را در مقابل اختلالات شدید افزایش دهند. روش‌های ارائه شده از فرکانس سیگنال‌های ولتاژ اندازه‌گیری شده منطقه‌ای برای خنثی کردن چنین رخدادهایی استفاده می‌کنند. در الگوریتم‌های ارائه شده، ریزش بار از مکان‌هایی که تضعیف ولتاژ بالاتری در دوره‌های زمانی طولانی‌تر دارند، شروع می‌شود. سرعت، موقعیت و مقدار افت باری که با طور تطبیقی تغییر می‌کند، به محل خرابی، وضعیت ولتاژ سیستم و نرخ کاهش فرکانس بستگی دارد. عملکرد روش‌های ریزش بار ارائه شده و قدیمی در یک شبکه گسترده واقعی شبیه‌سازیشده اند. نتایج به دست آمده از شبیه سازی‌ها تایید می‌کند که روش‌های ارائه شده به طور قابل ملاحظه ای حاشیه پایداری ولتاژ سیستم قدرت را افزایش می‌دهد و با استفاده از الگوریتم‌های پیشنهادی، از قطع سیستم‌های قدرت مختلف می‌توان جلوگیری نمود.

ترجمه مقدمه

خاموشی‌های سیستم،به ویژه در سال‌های اخیر،تبدیل به یکی از مشکلات جدی برای تاسیسات الکتریکی شده‌اند. این موضوع ممکن است تا حدی نتیجه محدودیت‌های جدید تحمیلی ناشی از عدم تعادل سیستم قدرت باشد. به دلیل وجود این محدودیت‌ها، سیستم‌های قدرت امروزی با ظرفیت ذخیره و مرزهای پایداری همواره کوچکتری عمل می‌کنند. با وجود این وضعیت، سیستم‌های موجود قدیمی در تامین حفاظت و کنترل مناسب سیستم ناکارآمد شده‌اند. خاموشی‌های اخیر سیستم قدرت به دلیل انواع مختلفی از ناپایداری سیستم نظیر ناپایداری ولتاژ، ناپایداری فرکانس و ترکیب این دو اتفاق افتاده اند. برای بی‌اثر کردن هر یک از عوامل ناپایداری سیستم، الگوریتم‌های حفاظتی ویژه‌ای نظیر طرح‌های ریزش بار تحت فرکانس(UFLS) و ریزش بار تحت ولتا‌‌ژ (UVLS) به طور مستقل در سیستم‌های قدرت طراحی شده‌اند. یکی از نقاط ضعف این الگوریتم‌های قدیمی این است که ترکیب شکل‌های مختلفی از ناپایداری در طراحی آنها در نظر گرفته نمی‌شود؛ در حالی که هر کدام از فرم‌های ناپایداری ممکن است به شکل خالص خود اتفاق نیفتد. مخصوصا این موضوع در سیستم‌های با بار زیاد و برای رخدادهای متوالی صدق می‌کند. برای هر رخداد، تعدادی از رله‌های ریزش بار تحت فرکانس و تعداد دیگری از رله‌های ریزش بار تحت ولتاژ انتخاب می‌شوند و به طور مستقل عمل می‌کنند. در این روش، یک طرح ریزش بار غیر بهینه و نامتناسب در سیستم اجرا می‌شود. معایب طرح‌های حفاظتی متداول، بیشتر در مورداختلالات اصلی سیستم‌های قدرت آشکار می‌شود. اختلالات اصلی که که منجر به خاموشی‌های سیستم قدرت می‌شوند، معمولا ترکیبی از وقایع شامل اتلاف ژنراتورها و ترانسفورماتورها و قطعی خطوط انتقال مختلف می‌شود. در چنین رخدادهایی، کاهش فرکانس معموماً همراه با تضعیف ولتاژ بوده و پایداری ولتاژ و فرکانس سیستم به طور همزمان در معرض خطر قرار می‌گیرند. تضعیف ولتاژ، دلیل اصلی چندین حادثه خاموشی سیستم قدرت در چند دهه گذشته بوده است. سرعت کاهش فرکانس به طور ذاتی کمتر از سرعت کاهش ولتاژ است. بنابراین برای برخی از رخدادهای ترکیبی، تضعیف سریع و شدید ولتاژ در باس بارهای سیستم، منجر به کاهش ولتاژ وابسته به بارگذاری سیستم در طول کاهش فرکانس می‌شود. در نتیجه مقدار کاهش فرکانس ناشی از عدم تناسب بین تولید و بار سیستم با توجه به شرایطی که طبق آن دامنه‌های ولتاژ باس‌های سیستم در محدوده نرمال هستند، کاهشمی‌یابد. این پدیده، از کاهش فرکانس سیستم به زیر فرکانس تنظیم شده رله‌های UFLSجلوگیری می‌کند. بنابراین مقدار واقعی ریزش بار انجام شده به واسطه رله‌های ریزش بار تحت فرکانس متناسب با مقدار مورد نیاز کاهش می‌یابد. همچنین ممکن است ریزش بار به دلیل کاهش کندتر فرکانس در این شرایط به تاخیر بیفتد. نقص طرح‌های ریزش بار قدیمی در این شرایط ممکن است منجر به ناپایداری سیستم قدرت و قطع برق شود. نمونه‌های رخ دادن این پدیده، در خاموشی‌های ایتالیا و آمریکای شمالی مشاهده شده اند. مساله دیگر این است که رله‌های ریزش بار تحت فرکانس ممکن است وقتی که ولتاژ ورودی آنها به طور قابل ملاحظه ای از ولتاژ نامی کمتر باشد، به طور صحیح عمل نخواهند کرد. دلیل این امر این است که رله‌های تحت فرکانس، مخصوصا رله‌های الکترومغناطیسی، برای ولناژهای نامی طراحی می‌شوند. برای مثال، در خاموشی سال 1983 سوئد، یک مشکل جدی و به تبع آن خرابی متوالی خطوط انتقال منجر به افت بسیار سریع در ولتاژ و فرکانس سیستم شد.رله‌های ریزش بار تحت فرکانس در این شرایط عمل نمی‌کنند و یک خاموشی سراسری در بخش جنوبی سوئد رخ داد.

دانلود رایگان 2 صفحه اول مقاله لاتین (PDF)

پیش نمایش مقاله

چکیده انگلیسی

In the modern power systems operating at lower stability margins, conventional non-adaptive schemes cannot offer adequate protection for securing the power system, especially against combinational events. For major disturbances, the active power deficit is usually accompanied by reactive power deficit and frequency stability and voltage stability of the system are jeopardized simultaneously. In this paper, three adaptive combinational load shedding methods are proposed to improve operation of the conventional underfrequency load shedding scheme in order to enhance power system stability following severe disturbances. The proposed methods use locally measured frequency and voltage signals to counteract such events. In the proposed algorithms, load shedding is started from the locations which have higher voltage decay for longer period of time. The speed, location, and amount of load shedding are changed adaptively depending on the disturbance location, voltage status of the system, and the rate of frequency decline. Operation of the conventional and the proposed load shedding methods have been simulated in an actual large network. Obtained simulation results confirm that the proposed methods provide considerable enhancement in the power system voltage stability margin, and by using the proposed algorithms, various power system blackouts could be prevented.