مسعود محرمخانی
مسعود محرمخانی
دانشکده مهندسی
گروه برق
پایان نامه:
برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
عنوان:
طراحی بهینهی SMES و SFCL جهت پایداری گذرا و کنترل فرکانس بار سیستم قدرت
استاد راهنما:
دکتر علی دیهیمی
پژوهشگر: مسعود محرمخانی
زمان: شنبه 13/4/1394 ساعت:17:00 مکان: آمفی تئاتر
چکیده:
سیستم قدرت پیشرفته شامل تعدادی از واحدهای بهمپیوسته است که با خط انتقال بههم متصل شدهاند و توان از طریق این خط انتقال، بین آنها مبادله میگردد. برای حفظ سیستم قدرت در حالت نامی، باید در هر لحظه بین توان تولیدی و توان مصرفی تعادل برقرار باشد. اما در سیستمهای قدرت عملی، بار بطور مداوم در حال تغییر است و بدلیل برخی مفروضات فنی، تولید نمیتواند در هر لحظه با میزان مصرف برابر باشد. اساساLFC برای مسائلی که یک عدم تطابق بین توان درخواستی و تولیدی وجود داشته باشد، استفاده میشود. در این حالت سیستم گاورنر بهدلیل دینامیک کند عملکرد موثری نخواهد داشت بنابراین استفاده از یک منبع توان موثر با پاسخدهی سریع مانند ابررسانای ذخیرهساز انرژی مغناطیسی SMES توصیه میشود. در هر ناحیه کنترلکننده منحصربهفردی وجود دارد که معمولا کنترلکننده با بهره ثابت که بر پایه تئوری کنترل کلاسیک استوار است، استفاده میشود. در این پایاننامه کنترل خودکار تولید در یک سیستم قدرت بهمپیوسته سهناحیهای غیریکسان با حضور محدودیتهای نرخ تولید درنظر گرفته شده است. بهبود کنترل خودکار تولید با افزودن واحد کوچک SMES در هریک از نواحی مشهود است. در هر یک از نواحی از کنترلکننده متداول PID استفاده شده است و ضرایب آن بهکمک الگوریتمهای هوشمند بهینه شدهاند. رفتار گذرای فرکانس هر ناحیه و تغییرات توان انتقالی در اثر تغییرات ناگهانی در بار حذف شده است.
از SMES علاوه بر کنترل فرکانس بار بهمنظور افزایش پایداری گذرا نیز استفاده میشود.
معمولا واحدهای ابررسانایی را به دو گونه ظرفیت بالا (MWh ۵۰۰) به منظور ترازسازی منحنی مصرف و افزایش ضریب بار و ظرفیت پایین (چند مگاژول )با هدف افزایش میرایی نوسانات و بهبود پایداری سیستم میباشد. در SMES انرژی در یک سیمپیچ با اندوکتانس بزرگ جهت بهبود پروفیل ولتاژ، افزایش پایداری سیستم اصلاح کیفی توان الکتریکی و تقویت مدیریت انرژی میباشد.
SFCL بهصورت یک مقاومت متغیر مدل میگردد که بین دو وضعیت ابر رسانایی و حالت عادی عمل میکند. در هنگام بروز خطا از وضعیت ابررسانایی به حالت عادی تبدیل وضعیت میدهد.
هدف این تحقیق، توسعه، کاربرد و عملکرد سیستمهای ابررسانای ذخیرهساز انرژی مغناطیسی و ابررسانای محدودکننده جریان خطا بوده که در زمانهای وقوع خطا در شبکههای توزیع و ایجاد افت ولتاژ لحظهای، از بارهای حساس (بحرانی) سیستم حفاظت میکند در این تحقیق بصورت موردی یک سیستم SMES و یک سیستم SFCL بصورت جداگانه برای بهبود کیفیت توان در بارهای الکتریکی حساس در یک شبکه نمونه توزیع مورد بررسی قرار گرفته و نتایج ارائه شده با توجه به کارهای انجام شده قبلی در مراجع، نشان از کیفیت عملکرد سیستم کنترل طراحی شده دارد.
واژههای کلیدی:
کنترل خودکار تولید، کنترل فرکانس بار، پایداری گذرا، ابررسانای ذخیرهساز انرزی مغناطیسی، ابررسانای محدودکننده جریان خطا.
Abstract:
A modern power system consists of some control areas interconnected together and power is exchanged between these areas over tie-lines by which they are connected. For keeping power system in operation state there should be a balance between electric power generation and power consumption is maintained. But in practical system the demand side has variation sufficiently and because of some technical considering, the generation power can՚t be equal at demand side. Basically LFC using for problems witch there are a incompatibility between generated power and demand side. In these case governor system can՚t be useful because of it՚s slow dynamic response; So using a fast effective power supply like superconducting magnetic energy storage proposed.
Each area has uniqe controller witch use as fixed gain with base on classic control theory.
In this paper, Automatic generation control considerd in a interconnected power system with three nonequal area by using the generation rate constrains . By increasing a Small unit of SMES in each areas, the AGC optimized. In each areas, the PID controller considerd and parameters optimized by using intelligent Algorithms. Transient behavior of the frequency and changes the transfer power due to sudden changes in load has been removed.
In addition to the Load frequency control, SMES is also used to increase transient stability.
Usually the superconductor units are intwo kinds of high- capacity for balancing the consumption curve and increasing the load factor, and low- capacity for increasing the oscillatory damping and improving the stability of the system. In SMES high energy in a high-inductance coil is used to improve the voltage profile the stability of the system, the quality ofelectric power, and energy management.
SFCL is modeled as a variant resistor witch act in two state: superconducting and quenching state.
If a fault occurred, SFCL change it՚s situation from superconducting to quenching condition.
The main targets of this paper are: expansion, application and operating of superconducting magnetic energy storage and limiter of fault current witch protect sensitive loads when fault occur and transient voltage fall.
This paper seeks to study SMES and SFCL for optimizing power quality in the sensitive loads independently and the result of proposed case validates the quality of control system operating in compare with to last works. مذکر | جنسیت |
ابهر | محل تولد |
21/05/1366 | تاریخ تولد |
229 | شماره شناسنامه |
ایرانی | ملیت |
اسلام | دین |
شیعه | مذهب |
مجرد | وضعیت تاهل |
| وضعیت نظام وظیفه |
02435271466 | تلفن منزل |
09199599569 | تلفن همراه |
ابهر - خیابان ولیعصر(عج)میدان ورزش بالاتر از درمانگاه اعلایی پلاک 8 | نشانی محل سکونت |
ایمیل |
مشخصات فردی
مشخصات تحصیلی
نوع دانشگاه | گروه | گرایش | رشته تحصیلی | مقطع |
دولتی | برق | قدرت | مهندسی برق | فوق لیسانس |
توضیحات | معدل | دانشگاه محل تحصیل |
این معدل بدون احتساب نمره پایاننامه میباشد. | 08/16 | دانشگاه بو علی سینا همدان |
مهارت های کامپیوتری
میزان تسلط | شرح |
خوب | تسلط به نرمافزار Matlab ، PSCAD ، PSPISE |
مهارتهای زبان
مکالمه | نوشتن | خواندن | زبان |
متوسط | خوب | خوب | انگلیسی |