پديد آورنده :
زارع زرديني، محمد جواد
عنوان :
بهبود تاب‌آوري سيستمهاي قدرت از طريق جزيره‌سازي كنترل‌شده
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
سيستمهاي قدرت
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 80ص : مصور، جدول
استاد راهنما :
غلامرضا يوسفي
استاد مشاور :
محمدامين لطيفي
توصيفگر ها :
جزيره‌سازي كنترل‌شده , تاب‌آوري سيستمهاي قدرت , بهينه‌سازي , حذف بار , اختلال فلوي توان
استاد داور :
محمد حسين اميريون، ياسر درخشنده
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/09/29
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/09/30
چكيده فارسي :
سيستمهاي قدرت، در امنيت و اقتصاد جوامع مختلف نقشي حياتي و مهم دارند. به دليل افزايش تقاضاي انرژي الكتريكي و عملكرد اقتصادي سيستمهاي قدرت در كنار ساير محدوديت‌ها از جمله محدوديت‌هاي محيط زيستي، سيستم قدرت در برخي از شرايط در مرزهاي پايداري خود مورد بهره‌برداري قرار مي‌گيرد. از طرفي حوادث مخرب، مانند طوفان و سيل، مي‌تواند باعث خروج‌هاي آبشاري شود، كه در نتيجه آن ممكن است خاموشي سراسري رخ بدهد. از جمله حوادث مخرب ديگري كه مي‌تواند تاثير نامطلوبي بر روي شبكه بگذارد، حملات عامدانه به سيستمهاي قدرت است. براي بهبود تاب‌آوري سيستمهاي قدرت در برابر اين حوادث، بايد در برنامه‌ريزي و بهره‌برداري شبكه‌هاي قدرت استراتژي‌هاي مناسبي اتخاذ شود. يكي از روش‌هاي بهبود تاب‌آوري سيستم قدرت در برابر اين حوادث، جزيره‌سازي كنترل‌شده سيستم قدرت است. جزيره‌سازي كنترل‌شده آخرين راهكار دفاعي سيستم قدرت براي مقابله با خاموشي سراسري است. اين روش، براي مقابله با فروپاشي و خاموشي سراسري، سيستم قدرت را به چند جزيره پايدار تقسيم مي‌كند به طوري كه هر جزيره بتواند به صورت پايدار عمل مي‌كند. جزيره‌سازي كنترل‌شده داراي دو متغير كليدي تعيين زمان جزيره‌سازي و تعيين مرزهاي جزيره‌سازي است. در اين پايان‌نامه، به متغير كليدي دوم پرداخته شده است و مدلي براي تعيين مرزهاي جزاير ارائه شده است. تابع هدف در اين مدل به صورت حداقل‌سازي همزمان حذف بار و اختلال فلوي توان ارائه شده است. در اين مدل براي برقراري تعادل بار-توليد از پخش توان DC استفاده شده است. از ديگر قيود مسئله مي‌توان به قيد گروه‌بندي و جداسازي و قيد اتصال داخلي هر جزيره اشاره كرد. مدل به صورت يك مسئله بهينه‌سازي در قالب برنامه‌ريزي خطي آميخته با اعداد صحيح(MILP)، ارائه شده است. براي حل اين مدل از نرم‌افزار GAMS استفاده شده است. در اين پايان‌نامه، براي ارزيابي تاب‌آوري شبكه، يك شاخص تاب‌آوري شبه‌ديناميكي، معرفي شده است. در نهايت براي بررسي دقت و كارايي مدل ارائه شده، شبيه‌سازي ديناميكي استراتژي جزيره‌سازي به دست آمده از مدل MILP در سه سناريوي مختلف، روي شبكه استاندارد 39 باس ،IEEE در نرم‌افزار ،DIgSILENT پياده‌سازي و اجرا شده است. در نهايت با بررسي نتايج به دست‌آمده از اين شبيه‌سازي‌ها مشخص شده است كه استراتژي‌هاي به دست آمده از مدل ارائه شده، عملكرد مناسبي در جلوگيري از خاموشي و فروپاشي شبكه دارند.
چكيده انگليسي :
Power systems are among the vital infrastructures all around the world. Due to the increasing electricity demand and the economic and environmental constraints, a power system could be operated within its stability boundaries. On the other hand, natural disasters, such as storms and floods and intentional attacks, can cause cascading outages which can lead to blackouts. To improve the resilience of power systems against these events, appropriate strategies must be adopted in the planning and operation of power networks. In this thesis "controlled islanding" is used to improve the resilience of the power system. Controlled islanding is the last resort for the power system operators to deal with a global blackout. In this method, a power system could be divided into several stable islands so that each island can operates in a stable condition. Controlled islanding has two key variables: determining islanding time (when) and determining islands boundaries (where). In this thesis, the later is discussed and a model for determining the boundaries of islands is presented. The objective function in this model is defined as simultaneous minimization of load shedding and minimization of power flow disruption. In this model, DC power flow is used to balance the load and generation. Other constraints of the problem include grouping and separation and internal connection of each island. The model is presented as an optimization problem in the form of a mixed integers linear programming (MILP). To solve this model, GAMS software has been used. In this thesis, a quasi-dynamic resilience index has been introduced to evaluate network resilience. Finally, to evaluate the accuracy and efficiency of the proposed model, the dynamic simulation of the islanding strategy obtained from the MILP model in three different scenarios has been implemented on the standard 39-bus IEEE network in the DIgSILENT software environment. Finally, by examining the results obtained from these simulations, it has been determined that the strategies obtained from the proposed model have a suitable performance in preventing blackouts and network collapse.
استاد راهنما :
غلامرضا يوسفي
استاد مشاور :
محمدامين لطيفي
استاد داور :
محمد حسين اميريون، ياسر درخشنده
