شبیه سازی حذف بار تطبیقی درسیستم های قدرت به منظور بهبود توان اکتیو

فهرست مطالب :

فصل اول
مقدمه
1-1- کلیات    2
1-2- کارهای انجام شده در زمینه بارزدایی    4
1-2-1-  علل انجام بارزدایی    4
1-3- اهداف پروژه    8

فصل دوم
مدل‌سازی سیستم قدرت
2-1-  مقدمه    12
2-2-  ساختار سیستم‌های قدرت     13
2-3- کنترل سیستم قدرت    16
2-4-  حلقه‌های اساسی کنترل ژنراتور    18
2-5- کنترل بارفرکانس    19
2-5-1-  مدل ژنراتور سنکرون    20
2-5-2-  مدل بار    21
2-5-3-  مدل محرک اولیه    22
2-5-4-  مدل گاورنر    23
2-6-  نتیجه‌گیری    26

فصل سوم
مدل‌سازی سیستم قدرت به‌کاررفته در پروژه و تاثیر پارامترهای مختلف روی آن
3-1-  مقدمه    29
3-2-  مدل پاسخ فرکانسی سیستم    30
3-3-  نرمال‌سازی معادلات سیستم قدرت    33
3-4-  سیستم نمونه    34
3-4-1-  نتایج مربوط به اختلال‌های مختلف    35
3-5-  بررسی مشخصه‌های پاسخ سیستم معادل و تاثیر پارامترهای مختلف روی آن    35
3-5-1-  زمان حداکثر تغییرات فرکانس    35
3-5-2-  حداکثر تغییرات شیب افت فرکانس    36
3-5-3-  اثر تغییرات R    36
3-5-4- اثر اینرسی H    37
3-5-5- اثر ثابت زمانی گرم‌کن(Reheat)    37
3-5-6- اثر     38
3-5-7- اثر وابستگی فرکانس به بارهای سیستم    39
3-6- مقایسه مدل مطرح شده و مدل نمایی    40
3-7-  نتیجه گیری    41

فصل چهارم
مروری برروش‌های مختلف حذف‌بار تحت فرکانس ومقایسه آنها
4-1-  مقدمه    44
4-2-  روش‌های مختلف کنترل فرکانس    45
4-2-1-  روش‌های کنترل فرکانس در حالت نسبتاً پایدار سیستم    45
4-2-2-  روش کنترل فرکانس در حالت اضطراری    47
4-3-  حذف‌بار    48
4-3-1-  اصول و پیاده سازی    48
4-3-2-  طرح‌های حذف‌بار    50
4-4-  شبیه‌سازی روش‌های مختلف حذف‌بار و نتایج    53
4-4-1-  نتایج شبیه‌سازی چند مورد انتخابی اختلال وارد شده به سیستم    53
4-4-1-1- اختلال pu0.1    55
4-4-1-2- اختلال pu0.15    56
4-4-1-3- اختلال pu0.2    57
4-4-1- 4- اختلال pu0.4    58
4-5-  نتیجه گیری    59

فصل پنجم
روش حذف‌بار تطبیقی
5-1-  مقدمه    62
5-2-  حذف‌بارو برنامه‌های بارزدایی    63
5-3-  ملاحظات خاص و ملزومات برنامه‌های بارزدائی    65
5-3-1-  حداکثر اضافه‌بار سیستم    65
5-3-2-  حداکثر بار قابل قطع    65
5-3-3-  شروع بارزدایی و سطح فرکانس (تعیین آستانه فرکانس)    68
5-3-4- کاهش فرکانس مجاز سیستم (حد عملکرد سیستم)    70
5-3- 5-  تعداد مراحل و اندازه گام‌های حذف‌بار    71
5-3-6-  زمان تأخیر    73
5-4-  روش‌های مختلف طرح هماهنگی رله‌های حذف‌بار در فرکانس پایین    74
5-5-  طراحی حذف‌بار    76
5-5-1- مرحله اول: به‌دست آوردن پارامترهای سیستم    78
5-5-2- مرحله دوم: انتخاب حداقل فرکانس مجاز سیستم و اولین فرکانسی که در آن حذف             صورت می‌گیرد    79
5-5-3- مرحله سوم: مشخص کردن تعداد مراحل بارزدائی (N) و فاصله زمانی بین مراحل     80
5-5-4- مرحله چهارم: محاسبه کل بارهایی که باید حذف شوند     81
5-5-5- مرحله پنجم: مشخص نمودن مقدار بار حذف‌شونده در هر مرحله     81
5-5-6- مرحله ششم: رسم منحنی تغییرات فرکانس    82
5-5-7- مرحله هفتم: اصلاح‌سازی    82
5-5-8- مرحله هشتم: بازگشت به مرحله 5    83
5-6- نتیجه‌گیری    83

فصل ششم
شبیه‌سازی روش حذف‌بار تطبیقی
6-1-  مقدمه    86
6-2-  شبیه‌سازی عددی    86
6-3-  مقایسه روش تطبیقی و نیمه‌تطبیقی    113
6-3-1- اختلال pu0.1    113
1-4-6- اختلال pu0.15    113
2-4-6- اختلال pu0.2    114
3-4-6- اختلال pu0.4    115
6-4- نتیجه‌گیری    115

فصل هفتم
نتیجه‌گیری و ارائه پیشنهاد
7-1-  نتیجه‌گیری    118
7-2-  ارائه پیشنهادات    120
7-2-1-  بررسی عملکرد جزیره ای    121
7-2-2-  بازیابی بار    121

ضمیمه 1
منحنی پاسخ فرکانسی سیستم  در مورد اختلال‌های مختلف

ضمیمه 2
منحنی پاسخ فرکانسی اصلاح‌شده  سیستم  در مورد اختلال‌های مختلف

مراجع     125

فهرست اشکال :
فصل دوم
مدل‌سازی سیستم قدرت

شکل2-1 اجزای اصلی سیستم قدرت    14
شکل2-2  زیرسیستم‌های سیستم قدرت وکنترل‌های مربوط    17
شکل2-3  نمایش حلقه‌های کنترلی یک ژنراتور سنکرون    19
شکل2-4  نمایش بلوکی مدل ژنراتور    21
شکل2-5  نمایش بلوکی مدل ژنراتور و بار    22
شکل2-6  نمایش بلوکی مدل ژنراتور و بار با حذف حلقه پس‌خور    22
شکل2-7  نمایش بلوکی برای توربین بخار بدون حرارت مجدد    23
شکل2-8  سیستم تنظیم کننده سرعت    24
شکل2-9  نمایش بلوکی سیستم کنترل سرعت برای توربین بخار    25
شکل2-10  نمایش بلوکی کنترل بارفرکانس یک سیستم قدرت مجزا    25
شکل2-11  نمایش بلوکی کنترل بارفرکانس با ورودی  و خروجی     26

فصل سوم
مدل‌سازی سیستم قدرت به‌کاررفته در پروژه و تاثیر پارامترهای مختلف روی آن

شکل3-1  شبیه‌سازی فرکانس سیستم و فرکانس متوسط    29
شکل3-2  نمایش بلوکی کنرل فرکانس واحد تولیدی    30
شکل3-3  نمایش بلوکی مدل توربین- گاورنر    31
شکل3-4  نمایش بلوکی مدل کاهش‌مرتبه‌یافته پاسخ فرکانسی سیستم    31
شکل3-5  نمایش بلوکی مدل ساده شده پاسخ فرکانسی سیستم    32
شکل3-6  منحنی پاسخ فرکانسی سیستم به ازاء اختلالهای مختلف    35
شکل3-7  منحنی پاسخ فرکانسی سیستم به ازاء تغییرات R    36
شکل3-8  حداکثرتغییرات فرکانس سیستم برحسب اندازه اختلال    37
شکل3-9  اثرتغییراینرسی روی منحنی پاسخ فرکانسی سیستم    38
شکل3-10  اثرتغییر  روی منحنی پاسخ فرکانسی سیستم    38
شکل3-11  اثرتغییر  روی منحنی پاسخ فرکانسی سیستم    39
شکل3-12  اثرتغییر  روی منحنی پاسخ فرکانسی سیستم    40
شکل3-13  مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی مدل مطرح شده در پروژه ومدل نمایی    41

فصل چهارم
مروری برروش‌های مختلف حذف‌بار تحت فرکانس ومقایسه آنها

شکل4-1  طرح نیمه‌تطبیقی    55
شکل4-2  مقایسه بین 4 طرح مرسوم حذف باردر مورد اختلال pu0.1    56
شکل4-3  مقایسه بین 4 طرح مرسوم حذف باردر مورد اختلال pu0.15    57
شکل4-4  مقایسه بین 4 طرح مرسوم حذف باردر مورد  اختلال pu0.2    58
شکل4-5  مقایسه بین 4 طرح مرسوم حذف باردر مورد  اختلال pu0.4    59

فصل پنجم
روش حذف‌بار تطبیقی

شکل5-1  منحنی بازگشت فرکانس به ازای حذف بارهای متفاوت در شرایط 10% اضافه بار    66

شکل5-2  تأثیر تغییرات ضریب میرایی بار بر روی منحنی افت فرکانس (منحنی استقرار سیستم بر حسب اضافه بار)    67
شکل5-3  میزان حذف بار در شبکه‌های مورد بررسی    68
شکل5-4  آستانه فرکانس در شبکه‌های مورد بررسی    70
شکل5-5  تعداد مراحل حذف بار در شبکه‌های مورد بررسی    73
شکل5-6  درصد حذف بار در هر مرحله در شبکه‌های مورد بررسی    74
شکل5-7  تاخیر زمانی عملکرد در شبکه‌های مورد بررسی    75
شکل5-8  فاصله فرکانسی بین گام‌های حذف بار در شبکه‌های مورد بررسی    76

فصل ششم
شبیه‌سازی روش حذف‌بار تطبیقی

شکل6-1  منحنی پاسخ فرکانسی سیستم در مورد اختلال pu1- ، طرح1    93
شکل6-2  منحنی پاسخ فرکانسی سیستم در مورد اختلال pu1- ، طرح2    94
شکل6-3  مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی سیستم در مورد اختلال pu1- ، بین طرح1و2    95
شکل6-4  مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی سیستم در مورد اختلال pu0.7- ، بین طرح1و2    95
شکل6-5  مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی سیستم در مورد اختلال pu0.5- ، بین طرح1و2    96
شکل6-6  مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی سیستم در مورد اختلال pu0.3- ، بین طرح1و2    96
شکل6-7  منحنی پاسخ فرکانسی اصلاح‌شده سیستم در مورد اختلالpu1- ، طرح1    110
شکل6-8  منحنی پاسخ فرکانسی اصلاح‌شده سیستم در مورد اختلالpu1- ، طرح2    110
شکل6-9  مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی اصلاح‌سازی شده و بدون اصلاح سیستم در مورد اختلال   pu1- ، طرح1    111
شکل6-10  مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی اصلاح‌سازی شده و بدون اصلاح سیستم در مورد اختلال     pu 0.7- ، طرح1    111
شکل6-11  مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی اصلاح‌سازی شده و بدون اصلاح سیستم در مورد اختلال pu0.5- ، طرح1    112
شکل6-12  مقایسه منحنی پاسخ فرکانسی اصلاح‌سازی شده و بدون اصلاح سیستم در مورد اختلال pu0.3- ، طرح1    112
شکل6-13  مقایسه بین طرح‌های حذف بارتطبیقی و نیمه‌تطبیقی در مورد  اختلال pu0.1    113
شکل6-14  مقایسه بین طرح‌های حذف بارتطبیقی و نیمه‌تطبیقی در مورد  اختلال pu0.15    114
شکل6-15  مقایسه بین طرح‌های حذف بارتطبیقی و نیمه‌تطبیقی در مورد  اختلال pu0.2    114
شکل6-16  مقایسه بین طرح‌های حذف بارتطبیقی و نیمه‌تطبیقی در مورد  اختلال pu0.4    115

فهرست جداول :
فصل چهارم
مروری برروش‌های مختلف حذف‌بار تحت فرکانس ومقایسه آنها

جدول 4-1 مشخصات سیستم    53
جدول 4-2 طرح‌های حذف بار    54

فصل پنجم
روش حذف‌بار تطبیقی

جدول 5-1 مشخصات سیستم    78
جدول 5-2 سایر پارامترهای سیستم    79

فصل ششم
شبیه‌سازی روش حذف‌بار تطبیقی

جدول 6-1 نتایج محاسبه   و      87
جدول 6-2 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1    88
جدول 6-3 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1    88
جدول 6-4 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1    88
جدول 6-5 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1    89
جدول 6-6 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1    89
جدول 6-7 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1    89
جدول 6-8 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1    90
جدول 6-9 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1    90
جدول 6-10 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1    90
جدول 6-11 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1    91
جدول 6-12 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1    91
جدول 6-13 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1    91
جدول 6-14 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1    92
جدول 6-15 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1    92
جدول 6-16 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1    92
جدول 6-17 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله اختلال pu0.3- ، طرح 1    93
جدول 6-18 حداقل فرکانس برای هر اختلال    97
جدول 6-19 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1     97
جدول 6-20 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1    98
جدول 6-21 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1    98
جدول 6-22 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1    98
جدول 6-23 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1    99
جدول 6-24 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1    99
جدول 6-25 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1    99
جدول 6-26 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1    100
جدول 6-27 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1    100
جدول 6-28 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1    100
جدول 6-29 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1    101
جدول 6-30 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1    101
جدول 6-31 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1    101
جدول 6-32 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1    102
جدول 6-33 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1    102
جدول 6-34 فرکانس در هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3- ، طرح 1    102
جدول 6-35 میزان بارهای حذف‌شونده جدید مربوط به هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3-     103
جدول 6-36 میزان بارهای حذف‌شونده جدید مربوط به هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3-    103
جدول 6-37 میزان بارهای حذف‌شونده جدید مربوط به هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3-    104
جدول 6-38 میزان بارهای حذف‌شونده جدید مربوط به هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3-    104
جدول 6-39 میزان بارهای حذف‌شونده جدید مربوط به هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3-    104
جدول 6-40 میزان بارهای حذف‌شونده جدید مربوط به هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3-    105
جدول 6-41 میزان بارهای حذف‌شونده جدید مربوط به هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3-    105
جدول 6-42 میزان بارهای حذف‌شونده جدید مربوط به هر مرحله از بارزدایی اختلال pu0.3-    105
جدول 6-43 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله(جدید) اختلال pu0.3-    106
جدول 6-44 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله(جدید) اختلال pu0.3-    106
جدول 6-45 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله(جدید) اختلال pu0.3-    107
جدول 6-46 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله(جدید) اختلال pu0.3-    107
جدول 6-47 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله(جدید) اختلال pu0.3-    108
جدول 6-48 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله(جدید) اختلال pu0.3-    108
جدول 6-49 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله(جدید) اختلال pu0.3-    109
جدول 6-50 میزان بارهای حذف شونده در هر مرحله(جدید) اختلال pu0.3-    109