تشخیص و پیشگیری سریع از حوادث پی در پی و خاموشی سراسری در سیستم های قدرت

پایداری ولتاژ و فرکانس از اصول اساسی در سیستم های قدرت می باشد. در سیستم قدرت، خطاها و عوامل ناخواسته ای وجود دارد که با رخ دادن آنها بقیه عناصر سیستم تحت تاثیر قرار می گیرد. با ادامه یافتن این روند، پایداری سیستم به خطر افتاده و احتمال حرکت سیستم به سمت ناپایداری اساسی (blackout) افزایش می یابد. به همین دلیل، پیش بینی امکان رخ دادن رویدادهای پشت سرهم، شناسایی خطاها، اجزای آسیب پذیر سیستم قدرت، خطوط دارای اضافه بار و بررسی محدودیت های ولتاژ باسها همه از عواملی هستند که می تواند در شناسایی بخشهای آسیب دیده سیستم قدرت و در تصمیم گیری برای جلوگیری از ناپایداری سراسری به ما کمک کند. جهت بررسی این پدیده، ابتدا اندیسهایی مانند اندیس آسیب پذیری و اندیس حاشیه امنیتی کل سیستم تحت مطالعه محاسبه می شوند. این دو پارامتر، خصوصیات ایمنی شبکه را مشخص می کنند. اقدامات بعدی، تشخیص سریع بخشهای آسیب دیده شبکه و تعیین خطوط دارای اضافه بار و شینهایی که دچار کاهش شدید ولتاژ شده اند، می باشد. در این حالت کلیه اقدامات کنترلی امکان پذیر برای بازگرداندن سیستم قدرت به وضعیت عادی خود بررسی می شوند. کنترل سوئیچینگ ادوات کنترل کننده توان راکتیو مانند راکتورها و خازنها، جابجایی تولید واحدها با توجه به میزان تاثیر آنها بر روی اضافه بار خطوط، جابجایی بارها و مانور مناسب فیدرها جهت کاهش اضافه بار خطوط و در نهایت بارزدایی حداقل از اقدامات قابل توجه در این زمینه می باشند. این پایان نامه به بررسی پیش بینی و پیش گیری خاموشی سراسری در سیستم قدرت 39 باس ieee با استفاده از اندیسهای آسیب پذیری و حاشیه امنیت می پردازد. در ابتدا در هنگام وقوع اختلال در سیستم، با استفاده از اندیس های آسیب پذیری و حاشیه امنیت نقاط آسیب پذیر سیستم شناسایی می شود. سپس برای پیش گیری از خروج خطوط به صورت پشت سرهم در سیستم مورد آزمایش، ناحیه سوم رله دیستانس خطوط آسیب پذیر غیر فعال می شود. در ادامه تاثیر svc و statcom و tcsc بر روی اندیسهای آسیب پذیری و حاشیه امنیت بیان می شود. برای تعیین محل قرار گرفتن این ادوات در سیستم مورد آزمایش از الگوریتم pso استفاده شده است. معیار الگوریتم pso در انتخاب مکان این ادوات میزان تاثیر آنها در کاهش آسیب پذیری کل سیستم است. مقداری که این ادوات تولید می کنند، با توجه به تابع هزینه آنها، اقتصادی ترین مقدار در مقایسیه با حذف بار بر روی سیستم، می باشد. در ادامه به بررسی تاثیر tcsc می پردازیم. این عنصر جزو ادوات facts سری می باشد. محل قرار گرفتن این عنصر بر روی سیستم مورد آزمایش، با توجه به اندیس آسیب پذیری توان اکتیو خطوط تعیین می شود. بعد از شناسایی نقاط آسیب پذیرسیستم و بررسی تاثیر ادوات facts در کاهش میزان آسیب پذیری آن، برای پیشگیری از وقوع خاموشی سراسری در سیستم مورد آزمایش از بارزدایی فرکانسی بهینه استفاده می شود. برای بهینه سازی میزان حذف بار فرکانسی نیز از الگوریتم هوشمند pso استفاده شده است.