وبلاگ

روند روبه رشد مصرف انرژی الکتریکی و نیاز به داشتن انرژی مطمئن از طریق استفاده اقتصادی از منابع تولید، تغییراتی را در شبکه به وجود آورده است. از مهمترین این تغییرات، بهم پیوستگی شبکه های ناحیه ای، بهم پیوستگی شبکه قدرت کشورها به یکدیگر، استفاده از خازن های سری در خطوط جهت افزایش ظرفیت انتقال، استفاده از خطوط فشار قوی جریان مستقیم و استفاده از تنظیم کننده های سریع ولتاژ را می توان نام برد. این تغییرات مسائل جدیدی در کلیه زمینه های عملکرد شبکه ها به وجود آورده است. و باعث پیشرفت تکنیک های تحلیل سیستم های قدرت با توسعه روش های محاسباتی دیجیتالی شده است. و باید توجه داشت که برخلاف سایر قوانین و مقررات موجود در مهندسی برق، مبانی تحلیل سیستم های قدرت در فرضیات و روش هایی که از سال ها تجربه به دست آمده است مستتر گشته است. کنترل و ایجاد امنیت از مهمترین مسائلی است که باید در شبکه های قدرت امروزی از دید یک سیستم دینامیکی مورد مطالعه و تحقیق قرار گرفته و براساس نتایج آن توسعه شبکه آینده صورت پذیرد و شبکه موجود نیز بهبود یابد، تا چنین شبکه ای بتواند در هر لحظه به طور مطمئن انرژی مورد نیاز را در اختیار مصرف کنندگان قرار دهد. یکی از روش های تعیین امنیت دینامیکی یافتن زمان بحرانی رفع خطا است. این زمان ترکیبی از توابع با متغیرهای زیاد می باشد، بنابراین به دست آوردنش نسبتا مشکل می باشد. هدف اساسی از این بررسی و تحقیق به دست آوردن روشی است که بتوانیم بدون انجام محاسبات تفصیلی پایداری گذرا خطوط شبکه بحرانی هر الگوی کاری را تشخیص داده (یافتن زمان بحرانی رفع خطا) و همچنین بتوانیم الگوهای کاری مختلف شبکه را از نظر امنیتی دسته بندی نمائیم. برای تشخیص الگوهای کاری سیستم به منظور ارزیابی امنیت دینامیکی می توان از سه روش زیر استفاده نمود. 1- حداقل مربعات. 2- شبکه عصبی کوهونن. 3- تبدیل Wavelet. فصل اول کلیات تحقیق 1-1- هدف کنترل و ایجاد امنیت از مهمترین مسائلی است که باید در شبکه های قدرت امروزی از دید یک سیستم دینامیکی مورد مطالعه و تحقیق قرار گرفته و براساس نتایج آن توسعه شبکه آینده صورت پذیرد و شبکه موجود نیز بهبود یابد، تا چنین شبکه ای بتواند در هر لحظه به طور مطمئن انرژی مورد نیاز را در اختیار مصرف کنندگان قرار دهد. یکی از روش های تعیین امنیت دینامیکی یافتن زمان بحرانی رفع خطا است. این زمان ترکیبی از توابع با متغیرهای زیاد می باشد، بنابراین به دست آوردنش نسبتا مشکل می باشد. بنابراین، کلاس بندی داده ها می تواند به عنوان بهترین گزینه در ارزیابی امنیت سیستم قدرت مورد استفاده قرار گیرد. کلاس بندی داده ها، اطلاعات نمونه برداری شده و زمان محاسباتی ارزیابی امنیت را کاهش می دهد. هدف اساسی از این بررسی و تحقیق، به دست آوردن روشی است که بتوانیم بدون انجام محاسبات تفصیلی پایداری گذرا خطوط شبکه بحرانی هر الگوی کاری را تشخیص داده (یافتن زمان بحرانی رفع خطا) و همچنین بتوانیم الگوهای کاری مختلف شبکه را از نظر امنیتی دسته بندی نماییم. 2-1- پیشینه تحقیق هدف غایی از ارزیابی امنیت دینامیکی سیستم های قدرت بررسی حفظ سنکرونیزم سیستم هنگام وقوع یک اغتشاش می باشد. این مساله توسط تغییرات زوایای روتور به صورت تابعی از زمان قضاوت می شود. اگر زاویه روتور ماشینی یا گروهی از ماشین ها نسبت به بقیه سیستم به طور پیوسته افزایش یابد سیستم ناپایدار است. پدیده تغییرات زاویه روتور را به صورت پایدار گذرا مورد بررسی قرار می دهند. 1-2-1- ارزیابی امنیت دینامیکی با بهره گرفتن از روش های سنتی پایداری گذرای توانایی سیستم قدرت در حفظ سنکرونیزم، هنگامی که تحت تاثیر اغتشاش گذرای شدید همچون خرابی وسایل انتقال، از دست دادن تولید یا از دست دادن یک بار بزرگ می باشد. پاسخ سیستم به چنین اغتشاش هایی تغییراتی را در زوایای روتور ژنراتور، توان های انتقالی، ولتاژ شین ها و سایر متغیرهای سیستم به وجود می آورد. اگر این اختلالات، به موقع کنترل و برطرف شوند، سیستم پایدار خواهد ماند و اگر به موقع و مناسب برطرف نشوند، ماشین ها از حالت سنکرونیزم خارج شده و سیستم ناپایدار می گردد. سیستم های عملی قدرت ساختار پیچیده ای دارند و در بسیاری از اختلالات و نوسانات دارای چنان اندازه ای هستند که خطی سازی قابل قبول نیست و معادله غیرخطی نوسانی باید حل ش ود و برای تعیین پایداری سیستم های قدرت روش های مختلفی از جمله، معیار سطوح برابر، شبیه سازی حوزه زمان و تابع انرژی به کار می برند. 2-2-1- ارزیابی امنیت دینامیکی با بهره گرفتن از روش های پیشرفته سیستم های قدرت مدرن، سیستم های بزرگ و پیچیده ای هستند که تحت فشارهای اقتصادی و محیط های رقابتی نامنظم، راه اندازی می شوند. این فشارها سیستم را به سویی سوق می دهد که نزدیک حاشیه امنیت راه اندازی گردند، حاشیه هایی که ممکن است به خوبی مشخص نباشند. و خاموشی اخیر نشان داد که امنیت دینامیکی موضوع مهمی می باشد. با گذشت زمان، بی توجه ها و مشارکت های گوناگون در ساختار انرژی، باعث می شود که سیستم های قدرت بیش از قبل نزدیک حاشیه امنیت بهره برداری شوند. عوامل اقتصادی سیستم را به محدوده های امنیت یا حاشیه آسیب پذیری نزدیک می کند، در نتیجه کل حاشیه امنیت سیستم کاهش پیدا می کند. تحت این سناریو، اپراتور باید از وضعیت حاشیه امنیت به طور دقیق آگاه باشد. تکنیک های سنتی ارزیابی امنیت گذرا شامل روش های مستقیم، همچون تابع انرژی گذرا و معیارهای نواحی محدود و روش های غیرمستقیم شبیه سازی حوزه زمان می باشند. این روش ها در گذشته بسیار مورد توجه بودند. و در حال حاضر به خاطر پیشرفت سیستم های قدرت و افزایش عملیات محاسباتی روش های سنتی پاسخگو نبوده، بنابراین در سالهای اخیر، روش های مختلف و تکنیک های جدید همچون روش های هوشمند، برای فرایند اتوماتیک ارزیابی امنیت دینامیکی همراه با چالش های جدید به کار گرفته شده است.