ارائه الگوریتم جدید جهت جلوگیری از وقوع خاموشیهای سراسری در سیستمهای قدرت مبتنی بر تلفیق جهت توان انتقالی خطوط و منطق فازی

امروزه مزایای انرژی الکتریکی و افزایش تمایل به استفاده بیشتر از آن، باعث گسترش شبکه های قدرت شده است. همگام با افزایش تقاضا و گسترش شبکه های قدرت، فعل و انفعالات پیچیده و پیش بینی نشده و حوادث غیر منتظره نیز در سیستم افزایش یافته است. این فعل و انفعالات وحوادث می توانند باعث خروج سیستم قدرت از حالت تعادل و بروز خاموشی شوند. پدیده خاموشی ها در سیستم های قدرت با زنجیره ای ازحوادث دنبال می شوند و هزینه بالایی برای جامعه داشته و صدمات فراوانی به زیرساخت هایی همچون ارتباطات، سیستم های تأمین آب، گاز، حمل و نقل و غیره وارد می کنند. در فرآیند خاموشی ها اگر چه حوادث اولیه آغازگر در طیف وسیعی تغییر می کنند، اما حوادث بعدی پس از آن معمولاً به دلایل مشترکی ایجاد و دنبال می-شوند در بیشتر موارد ضعف و محدودیت های عناصر شبکه باعث دنبال شدن زنجیره حوادث می باشند. مثلاً با از دست رفتن یک خط و یا ژنراتور از شبکه، خطوط دیگری پربار شده ومتعاقباً آنها نیز از مدار خارج می شوند. در هنگام طراحی اولیه منابع و خطوط انتقال انرژی، ملاحظات لازم جهت حفظ امنیت سیستم در نظر گرفته می شود. برای مثال ظرفیت توان عبوری مجاز از یک خط انتقال به نحوی در نظر گرفته می شود که این خط در شبکه نسبت به یک اختلال تنها، مثلاً خروج یکی از خطوط مقاوم بوده و میزان اضافه بار به وجود آمده در آن موجب خروج خط نشود، اما به علت شرایط مختلف بهره برداری، خارج از سرویس بودن برخی از تجهیزات، توسعه های احتمالی و هم چنین افزایش سطح بارگذاری شبکه، در یک سیستم قدرت ریسک ایجاد اختلال (مانند اضافه بار شدن خطی دیگر) پس از حادثه اول وجود دارد. خروج ژنراتور، حذف بار و تنظیم خروجی ژنراتور، اقدامات کنترلی معمول جهت کاش اضافه بارها توسط کنترل های اضطراری و طرح های حفاظت سیستم می باشند. یکی از روش های جدید برای حفاظت وکنترل در شرایط اضطراری بر اساس روش ترکیبی متشکل از هر دو عامل بارزدایی و کاهش تولید مبتنی بر تشخیص جهت توان در خط بنا شده که معمولا به هنگام تصمیم گیری از سرعت بالا برخوردار نمی باشد. الگوریتم جدیدی برای اعمال سیستم های حفاظت ویژه بکارگرفته شده است که به صورت متناسب و صحیح، با بکارگیری منطق فازی در تشخیص و تعیین سریع میزان حذف بار و کاهش تولید مورد نیاز و متناسب با بار خط انتقال در معرض خروج، عمل می کند و به سرعت مانع از خروج خط و همچنین توسعه خاموشی های سراسری می گردد. الگوریتم ارائه شده در این پایان نامه ابتدا در شبکه قدرت مدل شده به دو ناحیه مستقل و مرتبط با یکدیگر پیاده شده است. چنانچه فلوی توان پس از خطا از ناحیه 1 به ناحیه 2 بوده باشد بایستی پس از وقوع خطا از تولید واحد های تولیدی منتخب ناحیه 1 و بار های منتخب ناحیه 2 کاسته شود و بالعکس اگر فلوی توان پس از خطا از ناحیه 2 به ناحیه 1 بوده بایستی از تولید واحد های تولیدی منتخب ناحیه 2 و بار های منتخب در ناحیه 1 کاسته شود. البته مجموع تولید و بارهای کاسته شده بایستی برابر اضافه توان ایجاد شده در خطوط سالم باشند. سپس این الگوریتم در شبکه های 9 و 39 باسه ieee (شبکه های مذکور دارای کریدور بوده و قابل تفکیک به دو ناحیه مستقل با دو و بیش از دو خط ارتباطی می باشند) اجرا و کارآئی الگوریتم مورد ارزیابی کامل قرار گرفته است.