Skip to main content
SUPERVISOR
Akbar Ebrahimi,Mehdi Moallem
اکبر ابراهیمی (استاد راهنما) مهدی معلم (استاد مشاور)
 
STUDENT
Amin Shalchian
امین شالچیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Introducing the structure of powerformer and evaluation of its effect on power system reliability
Power system reliability is one of the most important issues in modern energy market. Revenues of the generation companies are associated with competition in a market filled with risk and uncertainty. Speculating economic aspects and the high costs of new transmission lines, on one side, and formation of fast fault clearing systems and advanced control systems, on the other side, encourage system operators to maximize their generation and transmission capacities. By recent progress in insulation technology, transmission voltage has reached 1000kv while output voltage of conventional generators is limited to about 30kv and hence, step-up transformer is needed to connect these generators to the power system. Voltage output limitations in generators and utilizing step-up transformers are accompanied with some problems like limited power output, increased loss, reduced system stability and so on. Hence, increased generators output voltage for omitting intermediate step up transformers and direct connection to the network has remained as a goal. Answering this need, a new generator known as Powerformer TM was introduced to the market in 1998 in which the traditional stator windings were replaced with some kind of XLPE cables. Applying this newly developed structure enables increased output voltage that nowadays is increased up to 155kv. Meanwhile, the new structure made some changes in utility. In this thesis, after introducing Powerformer TM and its structure, effect of this generator on system reliability is evaluated. Achieving this task, based on the available data, reliability of the Powerformer TM is estimated and then the effect of this generator on generation system reliability is evaluated. Based on these investigations, the required installed capacity and system spinning reserve are determined. Cost of supplied energy considering units availability is an other criteria which is discussed. One other spotlight in Powerformer TM characteristics is it's competence on short term over current capacity in emergency cases. The effect of this capability on power system reliability is also assessed through well-being evaluation using steady-state security considerations.
امروزه مبحث قابلیت اطمینان، یکی از مباحث پر اهمیت در بازار رقابتی انرژی است. درآمد شرکت‌های تولید کننده در این بازار، همراه با رقابت، ریسک و عدم قطعیت می‌باشد. توجه به جنبه‌های اقتصادی و هزینه‌های بالای احداث خطوط انتقال جدید از یک‌ سو و پیدایش سیستم‌های رفع خطای سریع و کنترل‌های پیشرفته از سوی دیگر، بهره برداران سیستم قدرت را بر آن داشته است تا حداکثر استفاده را از ظرفیت تولید و انتقال موجود به عمل آورند. با پیشرفت‌هایی که امروزه در زمینه تکنولوژی عایق صورت گرفته است، ولتاژ خطوط انتقال تا سطح 1000 کیلو ولت رسیده است؛ در حالیکه ولتاژ تولیدی ژنراتور‌های متداول تا سطح 30 کیلو ولت محدود شده و برای اتصال این ژنراتور‌ها به سیستم قدرت، از ترانسفورمر افزاینده استفاده می‌شود. محدودیت ولتاژ تولیدی ژنراتور‌ها و استفاده از ترانسفورمر افزاینده مشکلاتی مانند محدودیت توان خروجی، افزایش تلفات، کاهش قابلیت اطمینان سیستم تولید و … را ایجاد می‌کند. بنابراین افزایش ولتاژ تولیدی ژنراتور‌ها جهت حذف ترانسفورمر افزاینده و اتصال مستقیم ژنراتور به شبکه، همواره به صورت یک هدف دنبال شده است. در پاسخ به این نیاز، در سال 1998 نوعی ژنراتور با نام تجاری پاورفرمر به بازار ارائه گردید که در آن شینه متداول با نوعی کابل XLPE جایگزین شده بود. استفاده از این ساختار جدید امکان افزایش ولتاژ خروجی پاورفرمر را فراهم می‌سازد به طوریکه امروزه ولتاژ تولیدی این نوع ژنراتور تا سطح 155 کیلو ولت افزایش یافته است. در عین حال، ساختار جدید این ژنراتور تغییراتی را در مشخصات بهره‌برداری آن ایجاد کرده‌است. در این پایان نامه پس از معرفی پاورفرمر و بررسی ساختار آن، تاثیر این ژنراتور در قابلیت اطمینان سیستم مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. برای این منظور با توجه به اطلاعات موجود، قابلیت اطمینان پاورفرمر تخمین زده ‌شده و پس از آن، تاثیر این ژنراتور در قابلیت اطمینان سیستم تولید ارزیابی می‌شود. بر اساس این مطالعات، میزان ظرفیت نصب شده و ذخیره چرخان مورد نیاز سیستم تعیین می‌گردد. هزینه تامین انرژی با در نظر گرفتن قابلیت اطمینان واحد‌ها از دیگر مباحثی است که در این مطالعات مورد توجه قرار می‌گیرد. یکی دیگر از ویژگی‌های بارز پاورفرمر توانایی این ژنراتور در تحمل اضافه جریان در شرایط اضطراری می‌باشد. در این تحقیق تاثیر این مشخصه در قابلیت اطمینان سیستم قدرت با استفاده از مطالعات سلامت سیستم بر پایه شاخص‌های امنیت حالت پایدار نیز مورد ارزیابی قرار گرفته است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی