عنوان :
تشخيص حالت جزيرهاي توليدات پراكنده سنكرون بر اساس پاسخ ديناميكي ماشين سنكرون و كنترلكنندههاي آن
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
هفده، ۱۸۱ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمداسماعيل همداني گلشن
توصيفگر ها :
جزيرهاي شدن توليدات پراكنده , حفاظت ضد جزيرهاي اكتيو , تشخيص بر اساس رفتار ديناميكي ماشين سنكرون , كنترلكنندههاي ژنراتور سنكرون , پردازش سيگنالهاي خروجي ژنراتور سنكرون
استاد داور :
داور (اختياري): حميدرضا كارشناس، محمدصادق گلسرخي
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/09/25
رشته تحصيلي :
برق و كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
چكيده فارسي :
چكيده 0 در سالهاي اخير استفاده از ژنراتورهاي توليد پراكنده به دليل سرعت نصب و همچنين طراحي اقتصادي آنها بسيار مورد توجه صنايع و مصرفكنندهها قرار گرفته است ژنراتورهاي توليد پراكنده در فناوريهاي مختلف از جمله سلولهاي خورشيدي توربينهاي بادي ژنراتورهاي سنكرون و در مقادير نامي مختلف ساخته ميشوند با افزايش وسيع كاربرد ژنراتورهاي توليد پراكنده و نفوذ روزافزون آنها در شبكههاي قدرت مسائل و مشكالت ناشي از آنها بيشازپيش ميبايستي موردتوجه قرار گيرد يكي از مسائلي كه با گسترش ژنراتورهاي توليد پراكنده اهميت بيشتري مييابد جزيرهاي شدن است بهوجود آمدن حالت جزيرهاي زماني رخ ميدهد كه يك يا چند ژنراتور توليد پراكنده بخشي از سيستم را كه از شبكه اصلي قدرت جداشده همچنان برقدار نگه ميدارند بهمنظور حفاظت از بارهاي حساس و همچنين مسائل ايمني ناشي ازحالت جزيرهاي تشخيص مطمئن و سريع اين پديده الزم است طبق استانداردهاي موجود طرحهاي حفاظتي ضد جزيرهاي موظف به تشخيص حالت جزيرهاي و جدا كردن ژنراتور توليد پراكنده در كمتر از 2 ثانيه هستند بهكاربردن هركدام از اين روشها مزايا و معايب مخصوصبهخود را داشته و پيشنهاد يك روش سريع و قابلاطمينان و بدون اثر بر روي كاهش كيفيت توان همچنان موردعالقه و چالشبرانگيز است هدف اين پاياننامه بررسي روشهايي است كه از رفتار ديناميكي ژنراتورهاي سنكرون براي تشخيص جزيرهاي شدن آنها استفاده ميكنند به اين منظور دو مجموعه از روشها مورد مطالعه قرار ميگيرد يك مجموعه شامل روشهاي اكتيو است كه با ايجاد تغييراتي در كنترلكنندههاي مرسوم توان اكتيو و راكتيو ژنراتور موجب ناپايدار شدن سيستم در حالت جزيرهاي ميشوند بدون اينكه تأثير نامطلوبي در عملكرد پايدار سيستم در حالت متصل به شبكه داشته باشند مجموعه دوم شامل روشهايي است كه با اندازهگيري كميتهاي الكتريكي سيستم و با استخراج شاخصهاي رفتاري آنها در پي جزيرهاي شدن و وقوع اختالالت غير جزيرهاي حفاظت ضد جزيرهاي را فراهم ميكنند در اين پاياننامه يك روند منظم طراحي براي حفاظت ضد جزيرهاي اكتيو ژنراتورهاي سنكرون پيشنهاد و بر اساس آن تغييرات مناسب در حلقههاي كنترل توان اكتيو و راكتيو ژنراتور سنكرون ايجاد ميشود بهطوريكه طرح جديد پيشنهادي نسبت به طرحهاي مشابه قبلي سرعت تشخيص حالت جزيرهاي را بهبود و اثرات نامطلوب روي عملكرد عادي ژنراتور سنكرون در حالت متصل به شبكه را كاهش ميدهد بهعالوه يك الگوريتم پردازش سيگنال تبديل هيلبرت هوانگ بهبود يافته براي تحليل رفتار ديناميكي ژنراتور سنكرون در پي اختاللها پيشنهاد و بر اساس آن و پيشنهاد شاخصهاي مناسب حالت جزيرهاي از اختاللهاي غير جزيرهاي تشخيص داده ميشود هر دو روش پيشنهادي نسبت به طرحهاي قبلي از منظر معيارهاي حفاظت ضد جزيرهاي مشخصات بهتري دارند بهعالوه اينكه با لحاظ شرايط واقعي مثل وجود بارهاي موتوري در شبكه كاربرديتر و عمليتر هستند ارائه يك طرح جامع با تركيب اين دو روش كه هر دو بر اساس ديناميكهاي ژنراتور سنكرون و كنترلكنندههاي آن طراحي ميشوند حفاظت ضد جزيرهاي با مشخصات كاملتري را نتيجه ميدهد طراحي و بررسي طرحهاي پيشنهادي با مدلسازي ديناميكي سيستمهاي تست در محيط نرمافزار PSCAD و استفاده از نرمافزار MATLAB انجام شده است كلمات كليدي جزيرهاي شدن توليدات پراكنده حفاظت ضد جزيرهاي اكتيو تشخيص بر اساس رفتار ديناميكي ماشين سنكرون كنترلكنندههاي ژنراتور سنكرون پردازش سيگنالهاي خروجي ژنراتور سنكرون
چكيده انگليسي :
182 Abstract Nowadays using Distributed Generators DGs is attractive to industries andcustomers due to their easy installation capability and economic design Distributed EnergyResources DERs are available in different sizes and technologies including solar cells wind turbines synchronous generators Regarding the widespread use of DGs and theirgrowing influences on power grids the issues and problems that arise from DGsintegration to the grid should be noticed more seriously Islanding issue will be of moreconcern with extending the penetration of DERs Islanding is a situation when one or moreof the DERs continue to energize the portion of the system that has been separated fromthe main grid Reliable and fast detection of islanding is required for protection of sensitiveloads and also safety and security issues According to related standards anti islandingschemes shall detect the formation of an island and isolate DERs in less than two seconds Utilizing any of these schemes has its own advantages and drawbacks and proposing a fastand reliable method which does not negatively affects power quality is still appealing andchallenging The scope of this thesis is to investigate the islanding detection methods which arebased on dynamic response of synchronous DGs For this purpose two catagories ofmethods are considered One catagory includes active methods that change synchronousDGs conventional active and reactive controller which leads to instability in islandingsituation without adverse effect on the stable performance of the system in grid connectedmode The other includes methods that provide islanding detection by means of measuringthe electrical parameters of the system and extracting their behavioral indicators followingislanding and non islandong disturbances In this thesis a systematic procedure for designing of synchronous DGs active anti islanding protection is proposed and based on it suitable changes on active and reactivepower control loops are applied So that the new proposed method improves detection timeand undesirable effects on synchronous DGs performance in grid connected mode incomparison to previous works In addition a boosted Hilbert Huang Transform bHHT method for signal processing and analysis of dynamic response of synchronous DGs isproposed So based on this method and by proposing suitable indicators islandingsituation can be discriminated from other non islanding situations Both proposed methodsare better than the previous ones in terms of anti islanding protection criteria Also they aremore suitable in practical situaions e g when motors load penetration is high in the grid This thesis also proposes a hybrid islanding detection method with combining these twomethods that results in a more comprehensive and powerful scheme for islandingdetection Designing and analyzing of proposed methods and dynamic modeling of the testsystems conducted in PSCAD environment and using MATLAB software Keywords DERs islanding active anti islanding protection detection based ondynamic behavior of synchronous DG synchronous DG controllers processing ofsynchronous DG output signals
استاد راهنما :
محمداسماعيل همداني گلشن
استاد داور :
داور (اختياري): حميدرضا كارشناس، محمدصادق گلسرخي
