Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmadreza Tabesh,Mohamad-Esmail Hamedani-Golshan
احمدرضا تابش (استاد مشاور) محمداسماعیل همدانی گلشن (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Bidram
علی بیدرام

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Investigating and Improving Angle Stability Margins of Synchronous Machine DGs using Trajectory SensitivitiesAnalysis
Trajectory sensitivities analysis is one of the most important tools for dynamic security assessment of power systems. In the recent years by the advent of distributed generation (DGs) a new concept which is named Micro-Grid is created. A micro-grid is a small power system including loads and DGs which are inter-connected via a distribution system. The micro-grid is originally connected to a stiff grid; however, it can also autonomously operate in an islanded mode due to disturbances and/or pre-planned events. Because of the wide use of synchronous based DGs in Micro-Grids and Distribution systems investigating the angle stability of these DGs is very important. In this thesis using trajectory sensitivities analysis the angle stability of synchronous machine DGs is investigated. Using this technique some critical parameters of power systems like critical clearing time and critical loading of generators is computed and new algorithms are presented. In this thesis some corrective algorithms are presented in which first swing stability conditions of synchronous machine DGs in a Micro-Grid or distribution system are provided. Calculating the appropriate values of series and shunt capacitor compensators and calculating appropriate ranges for loading of DGs are the main tasks of these algorithms. In the proposed algorithm for designing capacitive compensators the notion of trajectory sensitivities is used to determine the sensitivity of DGs rotor angles versus the susceptance of a compensator. Then, via the sensitivity analysis of the micro-grid subsequent to a pre-specified fault, the minimum required capacitor banks to maintain the angle stability of DGs is calculated. In the proposed algorithm for calculating the appropriate loading of DGs the notion of trajectory sensitivities is used to determine the sensitivity of DGs rotor angles versus the mechanical input power of DGs. The algorithms formulations can be used for a micro-grid with an arbitrary number of DGs and under various fault scenarios. Capabilities of the algorithm are investigated using a modified benchmark system of the IEEE standard 399-1997. The validity of the algorithm is verified based on time-domain simulations of the benchmark study system using MATLAB software tools. Test results show that all of the proposed algorithms provide the first swing stability conditions of synchronous machine DGs in both operation modes of Micro-Grids which are grid-connected and islanded modes. In this thesis using trajectory sensitivities a new index for finding the best place of synchronous machine DGs in a distribution system is introduced. In this index angle stability margin of synchronous machine DGs is considered. Using this index the best bus for using . Using a standard Keywords: Trajectory sensitivities analysis, Synchronous machine DG, Micro-Grid, Capacitive compensator, Islanded mode, Grid connected mode
یکی از مسائل مهم در سیستم های قدرت، امنیت سیستم در برابر اختلالات مختلف می باشد. یکی از روش های مناسب برای تحلیل امنیت دینامیکی سیستم قدرت روش تحلیل حساسیت مسیر حالت می باشد. در سال های اخیر با ورود منابع پراکنده به سیستم های توزیع مفهوم جدیدی تحت عنوان مایکروگرید مطرح شده است. از آنجاکه منابع پراکنده مبتنی بر ژنراتور سنکرون یکی از پرکاربردترین انواع منابع پراکنده بوده، لزوم حفظ پایداری زاویه ای یکی از مهم ترین مسائل در مایکروگریدهاست. در این پایان نامه با کمک روش تحلیل حساسیت مسیر حالت به بررسی پایداری زاویه ای ژنراتورهای سنکرون موجود در مایکروگرید در اثر اختلالات مختلف پرداخته می شود. به کمک تحلیل حساسیت مسیر حالت نحوه محاسبه برخی از پارامترهای مهم سیستم قدرت بیان می گردد. زمان بحرانی رفع خطا و توان مکانیکی بحرانی ژنراتورهای سنکرون از جمله این پارامترها می باشند. به منظور محاسبه این پارامترها هم از روش های پیشنهادی در مراجع قبلی استفاده شده و هم روش های جدیدی ارائه گردیده است. در این پایان نامه الگوریتم هایی برای حفظ پایداری نوسان اول این منابع برای مجموعه ای از اختلالات ارائه شده است. استفاده از جبران توان راکتیو و یافتن محدوده مناسب برای بارگذاری منابع پراکنده از جمله راه حل هایی هستند که برای حفظ پایداری نوسان اول استفاده شده است. به منظور بررسی عملکرد الگوریتم ها از یک مایکروگرید نمونه استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که این الگوریتم ها پایداری نوسان اول منابع سنکرون موجود در مایکروگرید را در اثر اختلالات مورد نظر فراهم می نمایند. در این پایان نامه دو نوع اختلال در نظر گرفته شده است، در یکی از اختلالات مایکروگرید در اتصال به شبکه باقی می ماند و در نوع دیگر، پس از وقوع اختلال مایکروگرید از شبکه اصلی جدا شده و به صورت خودگردان به کار خود ادامه می دهد. همچنین در این پایان نامه با کمک تحلیل حساسیت مسیر حالت شاخصی با در نظر گرفتن حاشیه های پایداری زاویه ای تعریف شده است که به کمک آن می توان محل مناسب نصب منابع پراکنده مبتنی بر ژنراتور سنکرون در سیستم های توزیع و مایکروگریدها را تعیین نمود. کلمات کلیدی: تحلیل حساسیت مسیر حالت، منبع پراکنده از نوع ژنراتور سنکرون، مایکروگرید، جبران کننده خازنی، حالت عملکرد جزیره ای، حالت عملکرد متصل به شبکه

ارتقاء امنیت وب با وف بومی