دانلود ترجمه مقاله ارزیابی پایداری ولتاژ در حضور ادوات D-FACTS واقع در مکان‌های بهینه

دانلود ترجمه مقاله ارزیابی پایداری ولتاژ در حضور ادوات D-FACTS واقع در مکان‌های بهینه

چکیده- ادوات سیستم انتقال انعطاف‌پذیر پراکنده AC (ادوات D-FACTS) مزایای قابل‌توجهی برای عملکرد سیستم قدرت به همراه دارند. این مقاله یک راهبرد نوین برای استفاده از ادوات D-FACTS در کنترل ولتاژ سیستم ارائه می‌کند. تاثیر نصب تجهیزات D-FACTS با مطالعه حساسیت‌های دامنه ولتاژ نسبت به امپدانس خط بررسی می‌شود. حساسیت‌ها را ما را قادر می‌سازند تا مزایای بالقوه تجهیزات D-FACTS برای سیستم قدرا را تعیین کنیم. بهترین مکان‌های نصب تجهیزات D-FACTS برای کنترل ولتاژ نیز تعیین می‌شود. در این مقاله، مدل حالت ماندگار تجهیز اخیرا معرفی شدۀ D-FACTS یعنی DSSC در ارزیابی پایداری ولتاژ یک سیستم قدرت یکپارچه به کار می‌رود، سیستم قدرتی که به صورت سیستم یکپارچه معادل دو باسه مدل شده است. مشارکت یک باس بخصوص در ناپایداری کلی ولتاژ برحسب شاخص پایداری کلی ولتاژ (GVSI) ارزیابی می‌شود. همچنان برای ارزیابی وضعیت پایداری کلی ولتاژ شبکه هم به کار می‌رود. روش ارائه شده روی یک سیستم تست 30 باس IEEE شبیه‌سازی می‌شود.

عبارات کلیدی- FACTS پراکنده، کنترل ولتاژ، کنترل توان راکتیو، حساسیت امپدانس خط.

1. مقدمه

به دلیل افزایش تقاضای توان، شبکه‌های سیستم قدرت نوین تحت شرایط پراسترس کار می‌کنند. همین موضوع منجر به دشواری برآورده کردن نیازمندی‌های توان راکتیو به خصوص هنگام بروز حوادث شده است، بنابراین حفظ ولتاژ باس در یک محدوده مجاز نیز سخت و دشوار خواهد بود. ناپایداری ولتاژ یکی از مشکلات عمده در سیستم‌های قدرت نوین است [1]. گزارش‌های وقوع فروپاشی ولتاژ روز به روز بیشتر میشود و این مساله توجه محققات سیستم قدرت به شدت به خود جلب کرده است [2- 4].

فروپاشی ولتاژ یک پدیده محلی است که در یکی از باس‌های داخل ناحیه پر بار و با پروفیل ولتاژ کم اتفاق می‌افتد. مشکل ولتاژ باس تحت تاثیر قرار گرفته ممکن است منجر به یک سری از قطعی‌های خط شده و در نهایت خاموشی سراسری سیستم رخ دهد. به خوبی مشخص شده است که فروپاشی ولتاژ به طور طبیعی وقتی اتفاق می‌افتد که تقاضای توان راکتیو بسیار بالا باشد [5] اما این که در چه میزان باری این پدیده رخ می‌دهد به سادگی قابل پیش‌بینی نیست.

سیستم انتقال انعطاف‌پذیر AC (FACTS) برای حل مشکلات نوظهور سیستم قدرت پدید آمد [6، 7]. این سیستم با بکارگیری کنترل‌کننده‌های مبتنی بر الکترونیک قدرت در سیستم‌های انتقال جریان متناوب باعث افزایش کنترل‌پذیری شده و قابلیت انتقال توان را بیشتر می‌کند. این کنترل‌کننده‌ها به منظور تنظیم پخش بار و ولتاژ انتقال به کار می‌روند و می‌توانند با عمل کنترلی سریع، اغتشاشات دینامیکی را تخفیف دهند. خازن سری کنترل‌شده با تریستور (TCSC) و خازن سری سنکرون استاتیکی (SSSC) برای کنترل پخش بار خطوط انتقال کاربرد دارند. تجهیزات دیگری مثل جبرانسازهای Var (SVC) و جبرانساز سنکرون استاتیکی (STATCOM) به طور گسترده برای جبرانسازی راکتیو شنت به کار می‌روند تا پروفیل ولتاژ به صورت صاف و یکنواخت حفظ شود. برای تجزیه و تحلیل اثر این کنترل‌کننده‌ها، مدل‌های حالت ماندگار در طی دهه‌های گذشته توسعه یافته است [7- 9]. تحلیل پخش بار سیستم‌ها با کمک این مدل‌ها، داده‌های لازم برای محاسبه شاخص‌های فروپاشی ولتاژ را فراهم می‌کند تا پاسخ سیستم ارزیابی شود.

با اینکه تجهیزات FACTS از منظر فنی به خوبی درک شده‌اند اما به دلیل هزینه‌‌های سرمایه‌گذاری بالائی که در پی دارند و نیز بازگشت سرمایه کم و نگرانی‌های قابلیت اطمینان، هنوز کاربرد گسترد‌ه‌ای در سیستم‌های قدرت نداشته‌اند. پیشرفت در زمنیه فناوری الکتریکی موجود به ما این اجازه را می‌دهد تا مفاهیم FACTS را از منظر جدیدی بازنگری کنیم و تجهیزات سیستم انتقال انعطا‌ف‌پذیر AC پراکنده (D-FACTS) چنین شانسی را فراهم کرده است.

Voltage Stability Assessment in the Presence of
Optimally Placed D-FACTS Devices
Abhishek Rathi, Abhishek Sadda, Lalit Nebhnani, Vaivaswat Manu Maheshwari, Vinod S. Pareek
Department of Electrical Engineering
Malaviya National Institute of Technology
Jaipur, India
abhishek.rth@gmail.com, mjsadda@gmail.com, nebhnani03@gmail.com, vaivaswatmanu@gmail.com
Abstract—Distributed Flexible AC Transmission System (DFACTS) devices offer many potential benefits to power system
operations. This paper presents a novel strategy for the
application of D-FACTS devices in controlling system voltage.
The impact of installing D-FACTS devices is examined by
studying the sensitivities of voltage magnitude with respect to line
impedance. Sensitivities enable us to determine the potential
benefits of the D-FACTS Devices offered to the system. Most
appropriate locations to install D-FACTS devices for controlling
system voltages are also determined. In this paper, steady state
model of recently introduced D-FACTS device DSSC is
incorporated in voltage stability assessment of an interconnected
power system in terms of its reduced equivalent two-bus
integrated system. The participation of a particular bus in global
voltage instability is assessed in terms of global voltage stability
index (GVSI). It has also been used to assess the global voltage
stable state of the network. The proposed methodology has been
applied under simulated condition on IEEE 30-bus test system.
Keywords—Distributed FACTS; Voltage control; Reactive
power control; Line impedance sensitivity