پایگاه علمی سعید سان دانلود رایگان مقالات علمی کنفرانس و ژورنال
دانلود ترجمه مقاله مدل دینامیکی تعمیم یافته VSC MTDC برای مطالعات پایداری سیستم قدرت
چکیده: در این مقاله، یک مدل کلی جدید مبدل منبع ولتاژ جریان مستقیم ولتاژ بالا (VSC MTDC) با استفاده از روابط ریاضی استخراج می شود. مدل کامل سیستم، شامل مبدل و کنترلرهایش، معادلات جریان DC و معادلات کوپلینگ می باشد. سهم اصلی مدل جدید این است که برای هر توپولوژی ممکن جریان DC معتبر است. پیاده سازی عملی مدل در نرم افزار پایداری سیستم قدرت به تفصیل بحث می شود. معادلات تعمیم یافته DC می توانند در کل بر حسب ماتریس هایی که با ساخت ماتریس ادمیتانس باس DC ایجاد می شوند بیان گردند. در ابتدا، برای یک محاسبه ساده یا محاسبه مجدد ماتریس ادمیتانس باس DC ، عمل های سوئیچ زنی بدست آمده در توپولوژیهای مختلف و شبیه سازی مقدار تلفات خطوط DC محاسبه می شود. مدل در نرم افزار MATLAB پیاده سازی می شود. مثالها در یک سیستم دو و شبکه ترمیناله نشان می دهد که مدل جدید در واقع قادر به شبیه سازی دقیق سیستم های VSC MTDC با توپولوژی دلخواه می باشد.
1- مقدمه
با افزایش مداوم تعداد تأسیسات، سیستم های مبدل منبع ولتاژ جریان مستقیم ولتاژ بالا (VSC HVDC) در شبکه سیستم قدرت مهمتر می شوند. یک مزیت VSC HVDC در مقایسه با مبدل منبع جریان (CSC) HVDC مرسوم این است که توسعه سیستم های چند ترمیناله DC (MTDC) نسبتاً ساده است. اگر چه تا کنون هیچ سیستم VSC HVDC نصب نشده اند یا حتی در مرحله طراحی بتن، تعدادی نشریه کاملاً علاقمند به موضوع VSC HVDC می باشند. آنها با جنبه های گوناگون عملکرد MTDC مانند مکان خطاهای DC و حفاظت [1] , [2]، استراتژی کنترلی [3] ، هارمونیک ها [4] و کاربردهایی در مزارع بادی [6] , [5] ، سروکار دارند. همچنین، مقالات بیشماری در مورد مدلسازی سیستم های 2 ترمیناله VSC HVDC [7]-[10] و تعدادی در مورد مدلسازی سیستم های چند ترمیناله CSC HVDC و پیاده سازیهایشان در نرم افزارهای پایداری [11] , [12] وجود دارد. همچنان برای مدلسازی پایه سیستم های VSC MTDC در نرم افزارهای پایداری سیستم قدرت، مقالات موجود محدود هستند. مدلهای چند ترمیناله که در مقالات فوق الذکر در MTDC یک توپولوژی ثابتی دارند توضیح داده نشده اند که چطور مدلها را برای سایر توپولوژی ها توسعه دهیم. در مورد CSC HVDC ، این شاید قابل فهم باشد زیرا توپولوژی ها به هر حال به علت دشواریهای ذاتی مربوط به توسعه CSC ها به سیستم های چند ترمیناله، به تعداد اندکی ساختار ساده محدود می شوند. علاوه بر این، قبلا دو سیستم CSC HVDC چند ترمیناله وجود دارد. تحقیقات اکثرا به توپولوژی های ویژه این سیستم های موجود محدود می شوند. برای VSC ها وضعیت کاملا متفاوت است. اولاً همانطور که قبلا ذکر گردید آنها می توانند به آسانی به سیستم های چند ترمیناله با تعداد زیادی مبدلها، توسعه و تعمیم داده شوند ثانیاً مشکل است پیش بینی کرد که سیستم های MTDC آینده چه توپولوژی ای دارند. از آنجاییکه می توان حدس زد که نخستین سیستم VSC MTDC واقعی یک توپولوژی ساده ای با تعداد محدودی از مبدلها خواهند داشت یک تنوع کاملا گسترده ای از توپولوژی های ابرشبکه (supergrid) تخمین زده می شوند.
این مقاله قصد دارد این فضای خالی و خلاء را با پیشنهاد یک مدل کلی دینامیکی VSC MTDC جبران کند و این مدل برای هر توپولوژی ممکن مدار DC معتبر است. مدل، بدون تغییر در خود مدل، مجاز به اضافه نمودن یا حذف نمودن مبدلها می باشد. مدل، مستعد یکپارچگی با گام با اندازه وسیع می باشد بطوریکه می تواند برای شبیه سازی سیستم های AC/DC مقیاس بزرگ استفاده شود. یک مدل کانورتر (مبدل) شامل کنترلها در ابتدا در بخش 2 استخراج می شود. در بخش 3 معادلات کلی مدار DC استخراج می شود. در بخش 4 چگونگی ترکیب مبدل و معادلات مدار DC برای ارائه سیستم VSC MTDC توضیح داده می شود. در بخش 5 پیاده سازی عملی معادلات کلی MTDC در نرم افزارهای پایداری گذرا بحث می شود. مقاله با شبیه سازیها پایان می یابد که عمومی بودن و کلی بودن مدل را نشان دهد.
Generalized Dynamic VSC MTDC Model
for Power System Stability Studies
Stijn Cole, Student Member, IEEE, Jef Beerten, Student Member, IEEE, and Ronnie Belmans, Fellow, IEEE
Abstract—In this paper, a new general voltage source converter
high voltage direct current (VSC MTDC) model is derived mathematically. The full system model consists of the converter and
its controllers, DC circuit equations, and coupling equations. The
main contribution of the new model is its valid for every possible
topology of the DC circuit. Practical implementation of the model
in power system stability software is discussed in detail. The generalized DC equations can all be expressed in terms of matrices that
are byproducts of the construction of the DC bus admittance matrix. Initialization, switching actions resulting in different topologies and simulation of the loss of DC lines amount to a simple calculation or recalculation of the DC bus admittance matrix. The model
is implemented in Matlab. Examples on a two- and six-terminal
system show that the new model is indeed capable of accurately
simulating VSC MTDC systems with arbitrary topology.
Index Terms—HVDC converters, HVDC transmission, power
system modeling, power system simulation.
این فایل ورد (word) ترجمه در 28 صفحه و فایل اصلی لاتین pdf مقاله در 8 صفحه به خدمتتون ارائه میشود.