بازتنظيم چندمنظوره پايدارساز سيستم قدرت (pss) واحدهاي يك نيروگاه واقعي در شبكه ايران

Multiobjective Retuning the Power System Stabilizer (PSS) of a Real Power Plant in Iran Grid

بهره‌برداري ايمن از سيستم قدرت در گرو تامين پايداري و امنيت آن در همه زمان‌هاست. از جمله پديده‌هايي كه منجر به ناپايداري سيستم قدرت مي‌شود و از ديرباز به عنوان يك چالش در كنترل و بهره‌برداري سيستم قدرت مطرح بوده است، پديده ناپايداري ديناميكي (ناپايداري سيگنال‌كوچك) است كه عمدتاً به صورت نوسانات الكترومكانيكي فركانس‌پايين ناميرا يا باميرايي ناكافي خود را نشان مي‌دهد. موثرترين راهكار براي ميراسازي اين نوسانات و بهبود پايداري ديناميكي شبكه، استفاده از پايدارسازهاي سيستم قدرت (pss) در سيستم تحريك نيروگاه‌هاست. هدف اين مقاله، بررسي اثر pssهاي واحدهاي مختلف يك نيروگاه واقعي بر پايداري ديناميكي شبكه برق ايران و بهبود عملكرد آن‌هاست. بدين منظور ابتدا مدل سيستم تحريك و pssهاي اين نيروگاه شناسايي و صحت‌سنجي شده و سپس با به‌كارگيري روش فراابتكاري بهينه‌سازي اجتماع ذرات (pso) پارامترهاي اصلي اين پايدارسازها با روشي پيشنهادي بهينه‌سازي مي‌گردد. در ادامه، رفتار نيروگاه در حضور pssهاي بهينه‌شده در برابر اغتشاشات مختلف مورد بررسي قرار گرفته و اثر آن بر بهبود ميرايي مودهاي نوساني محلي و بين‌ناحيه‌اي، هم در حوزه زمان و هم در حوزه فركانس تحقيق مي‌گردد. نتايج تحليل منعطف و همزمان شبكه در حضور pss با ضريب بهينه‌شده عملكرد رضايت‌بخش اين پايدارساز بهينه‌شده را نشان مي‌دهند.

The safe operation of power system depends on its stability and security supply in all times. The dynamic instability (small signal instability) is one of phenomena that results in power system instability and has been discussed as a challenge in power system control and operation from a long time ago. Commonly the dynamic instability appears as undamped low frequency electromechanical oscillations or with insufficient damping. In order to damp these oscillations and improve dynamic stability, the use of Power System Stabilizer (PSS) in excitation systems is the most effective option. In this paper the impact of PSSs of various units of a real power plant on Iran grid dynamic stability is investigated and its performance is improved. In this way first the excitation system and PSS model of the power plant are identified and verified, and then the main parameters of PSSs are optimally retuned using the proposed method based on Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm. In the following, power plant operation is considered in different disturbances with respect to the retuned PSSs, so that, the effect of optimal parameters on local and inter-area oscillation modes damping is taken into account, not only within time domain analysis, but also within frequency domain analysis. The results of proposed flexible and comprehensive analysis display the suitable performance of retuned PSSs.