گونشلی

چكیده :

توسعه شبكه های قدرت نوسانات خود به خودی با فركانس كم را، در سیستم به همراه داشته است. بروز اغتشاش هایی نسبتاً كوچك و ناگهانی در شبكه باعث بوجود آمدن چنین نوساناتی در سیستم می شود. در حالت عادی این نوسانات بسرعت میرا شده و دامنه نوسانات از مقدار معینی فراتر نمی رود. اما بسته به شرایط نقطه كار و مقادیر پارامترهای سیستم ممكن است این نوسانات برای مدت طولانی ادامه یافته و در بدترین حالت دامنه آنها نیز افزایش یابد. امروزه جهت بهبود میرایی نوسانات با فركانس كم سیستم، در اغلب شبكه های قدرت پایدار كننده های سیستم قدرت (PSS) به كار گرفته می شود.

این پایدار كننده ها بر اساس مدل تك ماشین – شین بینهایتِ سیستم در یك نقطه كار مشخص طراحی می شوند. بنابراین ممكن است با تغییر پارامترها و یا تغیر نقطه كار شبكه، پایداری سیستم در نقطه كار جدید تهدید شود.

موضوع این پایان نامه طراحی پایدار كننده های مقاوم برای سیستم های قدرت است، به قسمی كه پایداری سیستم در محدوده وسیعی از تغییر پارامترها و تغییر شرایط نقطه كار تضمین شود. در این راستا ابتدا به مطالعه اثر تغییر پارامترهای بر پایداری
سیستم های قدرت تك ماشینه و چند ماشینه پرداخته می شود. سپس دو روش طراحی كنترل كننده های مقاوم تشریح شده، و در مسئله مورد مطالعه به كار گرفته می شوند.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                             صفحه

چكیده

فصل اول – مقدمه

۱-۱- پیشگفتار………………………………………………………………………………………… ۴

۱-۲- رئوس مطالب ………………………………………………………………………………… ۷

۱-۳- تاریخچه ………………………………………………………………………………………… ۹

فصل دوم : پایداری دینامیكی سیستم های قدرت

۲-۱- پایداری دینامیكی سیستم های قدرت…………………………………………………. ۱۶

۲-۲- نوسانات با فركانس كم در سیستم های قدرت ……………………………………. ۱۷

۲-۳- مدلسازی سیستمهای قدرت تك ماشینه …………………………………………….. ۱۸

۲-۴- طراحی پایدار كننده های سیستم قدرت (PSS) …………………………………. 23

2-5- مدلسازی سیستم قدرت چند ماشینه…………………………………………………… ۲۷

فصل سوم: كنترل مقاوم

۳-۱-كنترل مقاوم ……………………………………………………………………………………. ۳۰

۳-۲- مسئله كنترل مقاوم…………………………………………………………………………… ۳۱

۳-۲-۱- مدل سیستم………………………………………………………………………………… ۳۱

۳-۲-۲- عدم قطعیت در مدلسازی……………………………………………………………… ۳۲

۳-۳- تاریخچه كنترل مقاوم……………………………………………………………………….. ۳۷

۳-۳-۱- سیر پیشرفت تئوری…………………………………………………………………….. ۳۷

۳-۳-۲- معرفی شاخه های كنترل مقاوم………………………………………………………. ۳۹

۳-۴- طراحی كنترل كننده های مقاوم برای خانواده ای از توابع انتقال …………………. ۴۵

۳-۴-۱- بیان مسئله…………………………………………………………………………………… ۴۵

۳-۴-۲- تعاریف و مقدمات……………………………………………………………………….. ۴۶

۳-۴-۴-‌‌‌تبدیل مسئله پایدارپذیری مقاوم به‌یك مسئله Nevanlinna–Pick …….. 50

3-4-5- طراحی كنترل كننده……………………………………………………………………… ۵۳

۳-۵- پایدار سازی مقاوم سیستم های بازه ای ……………………………………………… ۵۵

۳-۵-۱- مقدمه و تعاریف لازم……………………………………………………………………….. ۵۵

۲-۵-۳- پایداری مقاوم سیستم های بازه ای…………………………………………………. ۵۹

۳-۵-۳- طراحی پایدار كننده های مقاوم مرتبه بالا………………………………………… ۶۴

فصل چهارم  : طراحی پایدار كننده های مقاوم برای سیستم های قدرت

۴-۱- طراحی پایدار كننده های مقاوم برای سیستم های قدرت ……………………… ۶۷

۴-۲- طراحی پایدار كننده های مقاوم به روش Nevanlinna – Pick ………….. 69

برای سیستم های قدرت تك ماشینه …………………………………………………………… ۶۹

۴-۲-۱- مدل سیستم………………………………………………………………………………… ۶۹

۴-۲-۲- طرح یك مثال…………………………………………………………………………….. ۷۱

۴-۲-۳ – طراحی پایدار كننده مقاوم به روش Nevanlinna – Pick…………….. 73

4-2-2- بررسی نتایج………………………………………………………………………………. ۷۷

۴-۲-۵- نقدی بر مقاله……………………………………………………………………………… ۷۸

۴-۳- بررسی پایداری دینامیكی یك سیستم قدرت چند ماشینه ……………………… ۸۳

۴-۳-۱- مدل فضای حالت سیستم های قدرت چند ماشینه…………………………….. ۸۳

۴-۳-۲- مشخصات یك سیستم چند ماشینه…………………………………………………. ۸۶

۴-۳-۳-طراحی پایدار كننده های سیستم قدرت……………………………………………. ۹۰

۴-۳-۴- پاسخ سیستم به ورودی پله……………………………………………………………. ۹۳

۴-۴- طراحی پایدار كننده های مقاوم برای سیستم های قدرت چند ماشینه ……… ۹۵

۴-۴-۱- اثر تغییر پارامترهای بر پایداری دینامیكی………………………………………… ۹۵

۴-۴-۲- مدلسازی تغییر پارامترها به كمك سیستم های بازه ای………………………. ۱۰۱

 ۴-۴-۳-پایدارسازی مجموعه‌ای ازتوابع انتقال به كمك تكنیك‌های‌بهینه سازی…….. ۱۰۵

۴-۴-۴- استفاده از روش Kharitonov در پایدار سازی مقاوم………………………. ۱۰۶

۴-۴-۵- استفاده از یك شرط كافی در پایدار سازی مقاوم………………………………. ۱۱۰

۴-۵- طراحی پایدار كننده های مقاوم برای سیستم قدرت چندماشینه (۲)…………. ۱۱۰

۴-۵-۱- جمع بندی مطالب……………………………………………………………………….. ۱۱۰

۴-۵-۲-طراحی پایدار كننده های‌مقاوم بر اساس مجموعه‌ای از نقاط كار………….. ۱۱۱

۴-۵-۳- مقایسه عملكرد PSS كلاسیك با كنترل كننده های جدید…………………. ۱۱۳

۴-۵-۴- نتیجه گیری………………………………………………………………………………… ۱۱۵

فصل پنجم : استفاده از ورش طراحی جدید در حل چند مسئله

۵-۱- استفاده از ورش طراحی جدید در حل چند مسئله ……………………………….. ۱۲۱

۵-۲- طراحی PSS‌های مقاوم به منظور هماهنگ سازی PSS  ها …………………. ۱۲۲

 ۵-۲-۱- تداخل PSS‌ها ………………………………………………………………………….. ۱۲۲

۵-۲-۲- بررسی مسئله تداخل PSS‌ها در یك سیستم قدرت سه ماشینه ………….. ۱۲۴

۵-۲-۳- استفاده از روش طراحی بر اساس چند نقطه كار در هماهنگ …………………. ۱۲۶

انتخاب مجموعه مدلهای طراحی ……………………………………………………………….. ۱۲۷

۵-۲-۴-‌مقایسه‌عملكرد دو نوع پایدار كننده به كمك شبیه سازی كامپیوتری……… ۱۳۰

۵-۳- طراحی كنترل كننده های بهینه (  فیدبك حالت ) قابل اطمینان برای سیستم قدرت     ۱۳۲

 ۵-۳-۱) طراحی كننده فیدبك حالت بهینه ………………………………………………….. ۱۳۲

تنظیم كننده  های خطی ……………………………………………………………………………. ۱۳۳

 ۵-۳-۲-كاربرد كنترل بهینه در پایدار سازی سیستم های قدرت چند ماشینه…….. ۱۳۴

۵-۳-۳-طراحی كنترل بهینه بر اساس مجموعه‌ای از مدلهای سیستم ……………….. ۱۳۶

 ۵-۳-۴- پاسخ سیستم به ورودی پله …………………………………………………………. ۱۴۰

فصل ششم : بیان نتایج

۶-۱- بیان نتایج ………………………………………………………………………………………. ۱۴۴

۶-۲- پیشنهاد برای تحقیقات بیشتر…………………………………………………………….. ۱۴۷

مراجع…………………………………………………………………………………………………….. ۱۴۸

ضمیمه الف – معادلات دینامیكی ماشین سنكرون…………………………………………. ۱۵۴

ضمیمه ب – ضرایب K1 تا K6 ………………………………………………………………… 156

ضمیمه پ – برنامه ریزی غیر خطی……………………………………………………………. ۱۵۸

دانلود فایل