آناليز پايداري گذرا شبكه قدرت در حضور ژنراتورهاي آسنكرون به روش تابع انرژي و سطح مرزي انرژي پتانسيل PEBS

Transient stability analysis of power system in the presence of asynchronous generators using potential energy boundary surface PEBS

امروزه در صنعت برق يكي از مسائل حائز اهميت بهره‌برداران شبكه، كاهش خاموشي و پايدار ماندن سيستم در اثر اغتشاشات مي‌باشد. رفتار سيستم قدرت در زمان بروز خطا، وابسته به ماهيت عناصر موجود در شبكه مي‌باشد. يكي از عواملي كه به حفظ پايداري در زمان خطا كمك مي‌كند، اينرسي موجود در ژنراتورهاي سنكرون مي‌باشد. اين اينرسي، مانع شتاب گرفتن و از دست دادن سنكرونيزم خواهد شد.با توجه به اينكه امروزه علاوه بر نيروگاه‌هاي فسيلي، حضور مزارع بادي رو به افزايش مي‌باشد و ژنراتورهاي آسنكرون در مقايسه با ژنراتورهاي سنكرون اينرسي پاييني دارند، لذا پايداري گذرا در شبكه كاهش مي‌يابد.اين مقاله اثر كاهش اينرسي سيستم را بر پايداري گذرا درنتيجه حضور ژنراتورهاي آسنكرون در شبكه قدرت، با استفاده از تابع انرژي بررسي مي‌كند.جهت شبيه‌سازي، ژنراتور آسنكرون به‌صورت ژنراتور سنكرون با اينرسي پايين مدل مي‌شود.ارزيابي بر روي يك شبكه نمونه جهت محاسبه انرژي بحراني و زمان بحراني رفع خطا با روش نزديك‌ترين نقطه تعادل ناپايدار، نقطه تعادل ناپايدار كنترل‌كننده و سطح مرزي انرژي پتانسيل PEBS انجام مي‌گردد.كاهش راكتانس خطوط با استفاده از ادوات FACTS جهت جبران كمبود اينرسي سيستم در اثر حضور ژنراتور آسنكرون، پيشنهاد مي‌گردد و ميزان جبران‌سازي در خطوط انتقال محاسبه خواهد شد.

Nowadays, in the power industry, the reduction of power outage and stability of the system due to disturbances is one of the important issues for network operators. Operation of power system depends on the nature of all elements in network. One of the factors that help maintain synchronism during fault is inertia of synchronous generators. This inertia will prevent the acceleration and loss of synchronization. Nowadays penetration of wind farms is increasing and asynchronous generators have lower inertia compared with synchronous generators, so the transient stability decreases in the network. This paper reviews the effect of system inertia reduction on transient stability in the presence of asynchronous generators in the power grid using the energy function. As a simulation, the asynchronous generator is modeled as an equivalent conventional synchronous generator with negligible inertia. The evaluation is done on a sample network for calculating critical energy and critical clearing time (CCT) using three methods which are called the closest unstable equilibrium point (UEP), controlling unstable equilibrium point, and the potential energy boundary surface (PEBS). Reduction of line reactance is proposed by using FACTS devices to compensate the inertia reduction of the system in the presence of an asynchronous generator and the compensation amount in the transmission lines will be calculated