Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο τη μελέτη μεταβατικής ευστάθειας και την εφαρμογή προληπτικού ελέγχου στα ΣΗΕ. Ειδικότερα επισημαίνει και αναλύει μια μέθοδο αξιολόγησης της μεταβατικής ευστάθειας των συστημάτων για μια συγκεκριμένη διαταραχή, γνωστή ως Γενικευμένο Κριτήριο Ίσων Εμβαδών (Extended Equal Area Criterion) και με βάση αυτή, προτείνει μια μέθοδο προληπτικού ελέγχου, εφόσον η διαταραχή αυτή είναι επικίνδυνη για το σύστημα.
Στο πρώτο κεφάλαιο εισάγεται η έννοια της μεταβατικής ευστάθειας, η σημασία της για την ορθή λειτουργία των ΣΗΕ, οι μέθοδοι πραγματοποίησης των μελετών της, καθώς και οι στόχοι τους. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην εξίσωση ταλάντωσης, που περιγράφει τη δυναμική συμπεριφορά του συστήματος και τον καθοριστικό ρόλο αυτής στις μελέτες μεταβατικής ευστάθειας είτε μέσω των μεθόδων έμμεσης λύσης είτε μέσω των άμεσων μεθόδων. Στις τελευταίες συμπεριλαμβάνεται και το Κριτήριο Ίσων Εμβαδών, το οποίο αναλύεται στο τέλος του κεφαλαίου και αποτελεί τη βάση για τη διαμόρφωση του Γενικευμένου Κριτηρίου Ίσων Εμβαδών (ΓΚΙΕ).
Το τελευταίο εισάγεται και εξετάζεται εκτενώς στο δεύτερο κεφάλαιο. Πιο συγκεκριμένα, παρουσιάζονται οι θεωρήσεις που χρησιμοποιεί, οι δυνατότητες εφαρμογής του, τα στάδια στα οποία ολοκληρώνεται η μελέτη ευστάθειας μέσω της μεθόδου, καθώς και οι δείκτες ευστάθειας που παρέχει. Στο τέλος του κεφαλαίου γίνεται μια αξιολόγηση της μεθόδου, παρουσιάζοντας τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της.
Το τρίτο κεφάλαιο ξεκινάει με την αναφορά σε ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα του ΓΚΙΕ, που έγκειται στην παροχή της αναλυτικής έκφρασης του περιθωρίου ευστάθειας n. Το περιθώριο n αποτελεί έναν ποσοτικό δείκτη ευστάθειας του συστήματος για συγκεκριμένο χρόνο εκκαθάρισης μιας διαταραχής. Πέραν όμως των πλεονεκτημάτων της γνώσης του πόσο κοντά ή μακριά από την ευστάθεια βρίσκεται το σύστημα για μια διαταραχή, η αναλυτική έκφραση του n δίνει τη δυνατότητα της ανάλυσης της ευαισθησίας του ως προς τις παραμέτρους του συστήματος. Μέσα από την τελευταία αντικατοπτρίζεται η επίδραση που έχει η κάθε παράμετρος στην τιμή του n και επομένως στην ευστάθεια του συστήματος. Έτσι προτείνεται μια μέθοδος ελέγχου, που βασίζεται στην ανάλυση ευαισθησίας του περιθωρίου ευστάθειας. Διατυπώνονται οι θεωρήσεις και η λογική ερμηνεία των βημάτων που ακολουθεί η μέθοδος, ενώ διασαφηνίζεται κάθε της πτυχή, με την ποιοτική εφαρμογή της στις παραμέτρους και Μ, όπου οι μηχανικές ισχείς των γεννητριών και Μ οι αδράνειες τους. Η πρώτη περίπτωση αναφέρεται ως μέθοδος ελέγχου με ανακατανομή της συνολικής ισχύος του συστήματος, ενώ η δεύτερη ως μέθοδος ελέγχου με μεταβολή των αδρανειών των γεννητριών.
Στο τέταρτο κεφάλαιο παρατίθενται τα αποτελέσματα των εξομοιώσεων του ΓΚΙΕ και των μεθόδων προληπτικού ελέγχου, στο μαθηματικό λογισμικό Matlab, για τριφασικό βραχυκύκλωμα στους ζυγούς του συστήματος τριών μηχανών και εννέα ζυγών της ΙΕΕΕ ((three machine test system). Ακολουθεί ο σχολιασμός των αποτελεσμάτων και κάποιες γενικές παρατηρήσεις που θεωρήθηκε απαραίτητο, για την ανάλυση των υπό μελέτη μεθόδων σε μεγαλύτερο βάθος, να καταγραφούν.
Στο πέμπτο κεφάλαιο συνοψίζονται τα συμπεράσματα που έχουν προκύψει από τις εξομοιώσεις των υπό μελέτη μεθόδων, γίνεται μια θεωρητική αξιολόγηση αυτών και εκτίμηση της γενικής τους εικόνας. / The object of this dissertation is about transient stability and preventive control of Power Systems. Specifically it refers to Extended Equal Area Criterion (EEAC), as a way of tackling transient stability and suggest a method of preventive control, based on it. The introductory chapter aims at giving a complete picture of the concept, the methods and the purposes of transient stability assessment at sound operation of Power Systems. The chapter 2 traces the origin of EEAC and links it with EAC (Equal Area Criterion), emphasizing its implement at multimachine systems. In turn states the principle of the former and define the algorithm and the meaning of being the critical machines’ identification the right one. Chapter 3 scrutinizes the derivation of stability margins from EEAC, highlighting the significance of analytical expression of margin for being possible its sensitivity analysis. The stability margin constitutes an index of the degree of system’s stability and in combination with sensitivity analysis, provides the opportunity for applying preventive control. In turn, a method of preventive control based on margin’s sensitivity analysis is suggested. At chapter 4, the simulation results of EEAC and control method, for faults on the three machine test system of IEEE, are presented. Finally, chapter 5 contains the conclusions from the theoretical and practical analysis of EEAC and control methods.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/4933 |
| Date | 16 January 2012 |
| Creators | Παππά, Ιφιγένεια |
| Contributors | Βοβός, Νικόλαος, Pappa, Ifigeneia, Γιαννακόπουλος, Γαβριήλ |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 0 |
Page generated in 0.0029 seconds