بهبود میرایی نوسانات زیرسنکرون با بکارگیری statcom

چکیده خازن سری در خطوط انتقال به منظور جبران راکتانس سلفی خط بکار می رود. خازن سری دارای مزایای زیادی از جمله: بهبود پایداری حالت دایمی، بهبود پایداری حالت گذرا، تقسیم بار بین خطوط موازی می باشد . با این وجود بکارگیری خازن سری در خط انتقال، با خطر ایجاد تشدید زیرسنکرون(ssr) مواجه است. تشدید زیرسنکرون به شرایطی گفته می شود که در آن سیستم الکتریکی با سیستم مکانیکی توربین- ژنراتور در یک یا چند فرکانس طبیعی زیرسنکرون در حال مبادله انرژی می باشد. تحت این شرایط، سیستم توربین- ژنراتور در فرکانس های مدهای پیچشی شروع به نوسان می کند. در صورتیکه میرایی به اندازه کافی در سیستم مکانیکی و الکتریکی وجود نداشته باشد، دامنه نوسانات پیچشی افزایش پیدا می کند و ممکن است منجر به آسیب رساندن به محور توربین- ژنراتور گردند. statcom یکی از ادوات facts موازی می باشد که قابلیت های زیادی در سیستم قدرت دارد. هدف اصلی این پایان نامه، طراحی کنترل کننده میرایی نوسانات زیرسنکرون با استفاده از سیگنال های محلی، برای statcom در مکان های مختلفی از خط انتقال، می باشد. برای statcom در باس ترانسفورمر و در نزدیکی ژنراتور، کنترل کننده با استفاده از سیگنال انحراف سرعت ژنراتور، طراحی شده و کارایی چنین کنترل کننده ای در نقاط کار مختلف شبکه تحلیل گردیده است. اما در شرایطی که statcom در نقطه ای دور از ژنراتور قرار گرفته، امکان دسترسی آن به سیگنال انحراف سرعت وجود ندارد، لذا باید از سیگنال دیگری برای میرایی نوسات زیرسنکرون استفاده کرد. در این پایان نامه نشان داده شده است که سیگنال جریان راکتیو خط انتقال برای طراحی کنترل کننده میرایی نوسانات زیرسنکرون کارایی خوبی دارد و برای اولین بار از این سیگنال جهت میرایی نوسانات زیرسنکرون بهره گرفته شده است. در این پایان نامه سیستم ieee first benchmark بعنوان سیستم قدرت مورد مطالعه، در نظر گرفته شده است. همچنین بمنظور تحلیل پدیده تشدید زیرسنکرون و بررسی کارایی کنترل کنندهای پیشنهادی حالت های اصلاح شده ای از سیستم ieee first benchmark شامل چند واحد توربین- ژنراتور موازی و همچنین چند خط جبران شده با خازن سری نیز تحلیل و بررسی شده اند و کنترل کننده میرایی نوسانات زیرسنکرون مناسب برای یک statcom که در باس مشترک واقع شده است، پیشنهاد و طراحی شده است. قرار گرفتن statcom در این مکان بیشتر با هدف میراکردن نوسانات زیرسنکرون می باشد.گرچه علاوه بر میراکردن نوسانات زیرسنکرون statcom در این مکان می تواند منجر به بهبود پایداری ولتاژ و جلوگیری از ایجاد حالت زیرتحریک در ژنراتورها و بهبود پایداری نوسان اول و میرایی نوسانات توان شود. بنابراین جبران موازی اکتیو به کمک statcom یک مکمل مناسب برای جبران سری پسیو می باشد که به کمک یکدیگر منجر به بهبود پایداری حالت گذرا و حالت دایمی در سیستم می شوند. از دو روش آنالیز مقادیر ویژه و شبیه سازی های غیر خطی در نرم افزار pscad در این پایان نامه جهت تحلیل پدیده تشدید زیرسنکرون و اثبات کارایی کنترل کننده های پیشنهادی، بهره گرفته شده است.