۳-۴-۳ شیب منحنی‌های PV و VQ
شیب منحنی یا شیب منحنی در یک نقطه کار سیستم می‌تواند شاخص برای ارزیابی و نماشی امنیت ولتاژ سیستم باشد.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

تغییرات کوچک در بارگذاری که باعث تغییرات بزرگی در اندازه ولتاژ شود نشان‌دهنده نزدیکی به نقطه فروپاشی است. این تغییرات زیاد و غیرمعمول در شین مورد مطالعه به معنی استرس بالا که عمدتاً ناشی از رسیدن ژنراتورها و جبران‌سازهای توان راکتیو به حد نهائی خود از دید راکتیو می‌باشد.
۳-۵ تعیین شین‌های بحرانی:
یکی از اهداف اساسی تحلیل پایداری ولتاژ، پیدا کرن بخشی از سیستم قدرت است که به فروپاشی ولتاژ نزدیک‌تر است. شین این نواحی و اقدامات اصلاحی برای بهبود پایداری ولتاژ سیستم از اهمیت زیادی برخوردار است، که این خود به بهبود پروفیل ولتاژ شبکه کمک می‌کند. در واقع شین‌های ضعیف شبکه از نظر ولتاژ، مراکز ثقل الکتریکی شبکه از نظر فروپاشی ولتاژ می‌باشند.
در شبکه‌های رادیال شینی که از نظر مکانی دورترین فاصله را با منبع توان دارد، دارای بیشترین افت ولتاژ و ضعیف‌ترین شین سیستم می‌باشد. در طول تاریخ صنعت برق شبکه‌ها به صورت شبکه‌های بهم پیوسته درآمده‌اند که تعیین شین‌های ضعیف به راحتی حالت قبل قابل تعیین نمی‌باشد. تعیین شین‌های ضعیف در محاسبات سایزینگ تجهیزات و افزایش احتمالی شبکه بسیار بااهمیت می‌باشد.
در اکثر منابع شین‌های ضعیف سیستم در قسمت‌هایی از شبکه قرار دارند که مشکل کمبود پشتیبانی توان راکتیو وجود دارد.
این شین‌های بحرانی حداقل یکی از مشخصات ذیل را دارا می‌باشند:
۱- بیشترین افت ولتاژ در نقطه فروپاشی ولتاژ
۲- کمترین حاشیه توان راکتیو
۳- بیشترین کمبود پشتیبانی توان راکتیو را دارا هستند
۴- بالاترین نقطه فروپاشی ولتاژ را در منحنی VQ دارند.
۳-۶ معرفی و بررسی شاخص L:
این شاخص براساس مفاهیم پایه نظیر مدل‌های نشان‌دهنده متغیر مشتق که اجازه می‌دهد ناپایداری ولتاژ یا نزدیکی (مجاورت) به فروپاشی ولتاژ را نشان دهد استوار است.
اطلاعات پخش‌ بار معمولی برای این شاخص (نشانگر L) استفاده می‌شود.
مزیت این روش در سادگی محاسبات عددی و روشنی از نتیجه حاصل شده می‌باشد. همچنین پروفیل پایداری ولتاژ را نیز به طور همزمان نشان می‌دهد. در این روش اثر کنترل عناصر قدرت در مشخصات پایداری ولتاژ قابل بررسی است. عناصری نظیر ژنراتور‌های تولید کننده‌ توان راکتیو، تجهیزات جبران‌سازی موازی قابل تنظیم، ترانسفورماتورهای با یک تنظیمی برای تنظیم بهینه برای رسیدن به هدف تقلیل شاخص پایداری ولتاژ محلی و کل شبکه.
از آنجائی که تنظیم بهینه عناصر کنترل، حداکثر امکان بارگذاری سیستم با احتساب پایداری ولتاژ را بدست می‌دهد که هدف بهره‌برداران و طراحان سیستم‌های قدرت در سراسر دنیا خواهد بود.
در سیستم‌های قدرت، توانائی نگهداری ولتاژ قابل قبول یک مشخصه خیلی مهم است.
در کنترل غیر بهینه از منابع VAR ممکن است منجر به افت پیوسته و غیرقابل کنترل ولتاژ شود که این وقایع احتمال و انتشار فروپاشی گسترده ولتاژ را افزایش دهد.
با افزایش بارگذاری و بهره‌برداری از سیستم قدرت نیاز به بهبود پیوسته نظارت بر حالت سیستم بیشتر احساس می‌شود. برای افزایش سرعت در نظارت حالت سیستم نیاز به ابزارها و تکنیک‌هائی هستیم تا به ما در این امر کمک کنند. یکی از این ابزارهای مفید و سودمند می‌توان شاخص L باشد. شاخص L مشکل فروپاشی ولتاژ را به سادگی نشان می‌دهد. یک شاخص سریع از پوشش اطلاعات پایداری ولتاژ در یک سیستم قدرت کامل و ارزیابی در هر باس انفرادی در هر نقطه محاسبه می‌شود.
دلایل انتخاب شاخص L :
– آشکارسازی حالت‌های آسیب‌پذیر سیستم
– ارزیابی کمی پیوسته از حالت واقعی سیستم
– تعیین موقعیت‌های بحرانی در سیستم و اقدامات متقابل برای مقابله با آن (عملیات کلید‌زنی، حذف بار)
– پیش‌بینی فروپاشی ولتاژ تحت شرایط اتفاقی مختلف نظیر از دست دادن ژنراتور یا خطوط و همچنین نوسان بار
این یک ابزار تحلیلی برای تعیین پایداری ولتاژ و آشکارسازی ناپایداری است که در آن برای آشکارسازی از یک آشکارساز مشتق استفاده می‌شود.
۳-۶-۱ شاخص L:
این موضوع در مقاله‌ای که توسط پ. کسل در سال ۱۹۸۶ پایه‌گذاری شده است [۲] یک آزمایش آنلاین (روی خط) برای سیستم قدرت پیشنهاد شده است که هدف آشکار‌سازی ناپایداری ولتاژ است. در این مقاله نشان دهنده L تعریف می‌شود که متغیر بین مقدار عددی صفر که نشان‌دهنده‌ بی‌باری و عددی یک که فروپاشی ولتاژ را نشان می‌دهد.

این شاخص براساس مفاهیم پایه نظیر مدل‌های نشان‌دهنده متغیر مشتق که اجازه می‌دهد ناپایداری ولتاژ یا نزدیکی (مجاورت) به فروپاشی ولتاژ را نشان دهد استوار است.
اطلاعات پخش‌ بار معمولی برای این شاخص (نشانگر L) استفاده می‌شود.
مزیت این روش در سادگی محاسبات عددی و روشنی از نتیجه حاصل شده می‌باشد. همچنین پروفیل پایداری ولتاژ را نیز به طور همزمان نشان می‌دهد. در این روش اثر کنترل عناصر قدرت در مشخصات پایداری ولتاژ قابل بررسی است. عناصری نظیر ژنراتور‌های تولید کننده‌ توان راکتیو، تجهیزات جبران‌سازی موازی قابل تنظیم، ترانسفورماتورهای با یک تنظیمی برای تنظیم بهینه برای رسیدن به هدف تقلیل شاخص پایداری ولتاژ محلی و کل شبکه.
از آنجائی که تنظیم بهینه عناصر کنترل، حداکثر امکان بارگذاری سیستم با احتساب پایداری ولتاژ را بدست می‌دهد که هدف بهره‌برداران و طراحان سیستم‌های قدرت در سراسر دنیا خواهد بود.
در سیستم‌های قدرت، توانائی نگهداری ولتاژ قابل قبول یک مشخصه خیلی مهم است.
در کنترل غیر بهینه از منابع VAR ممکن است منجر به افت پیوسته و غیرقابل کنترل ولتاژ شود که این وقایع احتمال و انتشار فروپاشی گسترده ولتاژ را افزایش دهد.
با افزایش بارگذاری و بهره‌برداری از سیستم قدرت نیاز به بهبود پیوسته نظارت بر حالت سیستم بیشتر احساس می‌شود. برای افزایش سرعت در نظارت حالت سیستم نیاز به ابزارها و تکنیک‌هائی هستیم تا به ما در این امر کمک کنند. یکی از این ابزارهای مفید و سودمند می‌توان شاخص L باشد. شاخص L مشکل فروپاشی ولتاژ را به سادگی نشان می‌دهد. یک شاخص سریع از پوشش اطلاعات پایداری ولتاژ در یک سیستم قدرت کامل و ارزیابی در هر باس انفرادی در هر نقطه محاسبه می‌شود. همانطور که در سطرهای بالا اشاره شد شاخص بین مقدار ماکزیمم و مینیمم صفر و یک ظاهر می‌شود این شاخص از ولتاژ باس‌ها و اطلاعات شبکه توسط برنامه پخش بار تعیین می‌شود برای سیستم چند نقطه‌ای داریم:

LJ: شاخص پایداری ولتاژ در شین jام
V0 j: ولتاژ معادل شین jام
هدف توسعه ساده و سریع پروسه است که در کاهش هزینه و افزایش دقت در سیستم‌های قدرت آنلاین فراهم کند.
۳-۷ ملاحظات مدلسازی
در زیر توصیفی از مدلهای عناصر سیستم قدرت که اثر بسزایی بر پایداری ولتاژ دارند ارائه شده است: بارها :
مشخصه های بار میتوانند در تحلیل پایداری ولتاژ محم باشند.ممکن است بر خلاف تحلیل های مرسوم پایداری گذرا وپخش بار به نمایش سیستم زیر انتقال بسط یافته در ناحیه ولتاژ ضعیف نیاز باشد. نمایش سیستم باید عمل ULTC ترانسفورمر و جبرانسازی توان راکتیو و تنظیم کننده های ولتاژ در سیستم زیر انتقال را شامل شود. در نظر گرفتن وابستگی بارها به ولتاژ و فرکانس مهم است .همچنین ممکن است مدلسازی موتورهای القایی بطور مشخص لازم باشد.
در برخی موارد ممکن است نمایش مناسب مشخصه های بار در ولتاز پایین نیز ضروری باشد.
ژنراتورها و کنترلهای تحریک آنها :
برای تحلیل پایداری ولتاژ ممکن است لازم باشد که مشخصه افتی AVR بجای افت صفر در نظر گرفته شود . اگر جبرانسازی بار ( افت خط ) موجود باشد باید اثر آن را نمایش داد و باید بجای اینکه حدهای جریان آرمیچر وجریان تحریک به شکل مقدار ثابتی از حد بالای توان راکتیو فرض شوند آنها را بطور مشخص نمایش داد.
سیستمهای استاتیکی توان راکتیو(SVS ها) :
هنگامی که SVS در داخل محدوده عادی کنترل ولتاژ عمل کند ولتاژ شین را با یک مشخصه ی با افت کم حفظ می کند . هنگامی که در حدهای توان راکتیو عمل می نماید SVS به شکل یک خازن یا راکتور در می آید که می تواند اثر بسزایی بر پایداری ولتاژ داشته باشد. از این رو باید مشخصه های SVS بطور مناسبی در مطالعات پایداری ولتاژ نمایش داده شوند .
کنترل خودکار تولید (AGS) :
برای پیش آمدهایی که به یک عدم تطابق مهم بین تولید و بار منجر میشوند ممکن است عملکرد کنترل سرعت اولیه و کنترل اضافی فرکانس بایاس خط ارتباطی تولید سیستم را بطور عمدهای تغییر دهند که در برخی موارد ممکن است به زیان پایداری ولتاژ باشد . از این رو این توابع باید به صورت مناسبی نمایش داده شوند.
حفاظت و کنترلها :
این بخش حفاظت و کنترلهای واحد تولید و شبکه انتقال برای نمونه می توان حفاظت تحریک ژنراتور و حفاظت اضافه جریان آرمیچر و حفاظت اضافه جریان خط انتقال و کنترلهای مجموعه خازنی و تنظیم کننده های تغییر دهنده فاز و بار زدایی کمبود ولتاژ را نام برد.