فناوري تحليل وشبيه سازي سيستم هاي قدرت1000kv

دو شنبه 1 / 12 / 1390برچسب:,

:: 16:18 :: نويسنده : ahmad & saman

فناوري شبيه سازي و تحليل سيستم هاي قدرت 1000kv

سيستم هاي قدرت با سطح ولتاژ 1000 kv بالاترين سطح ولتاژ بكاررفته براي انتقال قدرت توسط خطوط انتقال هوايي طويل مي باشند. در اين سيستم ها، ترانسپوزه نمودن هاديهاي خطوط 1000 kv بواسطه مشكلات عايقي امكان پذير نبوده و لذا اين خطوط از نظر ساختاري نامتقارن مي باشند. بنابراين براي تحليل رفتار نامتقارن اين خطوط برخلاف خطوط ترانسپوزه شده و متقارن نمي توان از ابزار مولفه هاي متقارن استفاده نمود. همچنين چون عدم تقارن ولتاژ و جرياني كه در اين خطوط ايجاد مي شود منشاء گرمايش ژنراتورها و ترانسفورماتورها ميگردد، بنابراين يافتن راه حلهائي براي متعادل نمودن عملكرد اين خطوط ضروري و لازم مي باشد.
از طرفي ديگر چون عدم تعادل اينگونه خطوط طويل با حجم بسيار بالاي توان ميتواند بر عملكرد كل سيستم قدرت تأثير سوء داشته باشد لذا مطالعه و بررسي آنها ضروري است.

اكثر برنامه هاو نرم افزارهاي موجود براي تحليل سيستمهاي قدرت مبتني بر فرض متقارن بودن مشخصات سه فاز خطوط و شرايط بارگذاري آنها مي باشد. بنابراين عليرغم اينكه ميتوانند شرايط كاري نامتقارن مانند اتصال كوتاه و پايداري گذرا را تحليل نمايند، اما با شرط تقارن ساختاري خطوط و شبكه مي باشد.
برنامه EMTP عليرغم اينكه براي تحليل شرايط ولتاژ و جريان در خطوط نامتقارن استفاده ميشود اما داراي نارسائي هاي زير مي باشد.
1- مقادير ولتاژهاي داخلي ژنراتورها مي بايد داده شود كه ضرورتا"بايد از برنامه ديگري محاسبه شوند.
2- براي محاسبه دقيق جريان مؤلفه منفي ژنراتورها استفاده از امپدانس مؤلفه منفي آنها امكان پذير نميباشد.
3- حجم بسياري از اطلاعات ورودي و نتايج خروجي وجود خواهد داشت كه استفاده از آن را براي تحليل شبكه هاي بزرگ نامناسب مي سازد.
بنابراين براي شبيه سازي و تحليل رفتار سيستم هاي قدرت با خطوط نامتقارن 1000 kv ، ابداع نرم افزارهاي جديدي لازم و ضروري است.
براي اين منظور در شركت برق توكيو نرم افزار شبيه سازي طراحي شده است كه قادر است شرايط كاري نامتقارن ايجاد شده بواسطه خطوط نامتقارن، بارهاي نامتقارن و ادوات جبران سازي را تحليل نمايد.
روش مدلسازي و حل اين نرم افزار بر اساس مؤلفه هاي فازي است كه از روش مؤلفه هاي متقارن عام تر مي باشد. همچنين برخلاف برنامه EMTP كه از منابع ولتاژ و جريان استفاده مي نمايد، اين برنامه معادلات پخش بار شبكه سه فاز را بكمك روش نيوتن – رافسن حل مي نمايد.
اين برنامه قادر است كه محاسبات شبيه سازي را براي تقريبا" تمام شبكه برق توكيو انجام دهد.
براي ارزيابي و تائيد توانائي و قابليت هاي نرم افزار، يك شبكه 500 kv و 275 kv شامل 191 شين و 109 خط توسط آن شبيه سازي گرديده است. همچنين بر اساس اين برنامه يك برنامه ديگري تهيه شده است كه ميتواند در شبكه هاي پيچيده جريانهاي خطا را كه توسط سناريوهاي متعدد و ممكن خطا ايجاد ميشوند تحليل و بررسي نمايد.
برنامه محاسبات پخش بار تحت شرايط ولتاژ و جريان نامتقارن اخيرا" براي بررسي تعدادي از مسائل رايج در شبكه مانند محاسبه و آناليز مولفه منفي جريان ژنراتورها و خطوط و تحليل ولتاژهاي نامتقارن توليد شده بواسطه بارهاي نامتعادل مانند قطارهاي برقي، بكار گرفته شده است.