Προστασια Απο Ασταθεια Τασεως Με Αντιστροφο Ελεγχο Μετασχηματιστων Μεταβλητης Ληψης

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη μέτρων εκτάκτου ανάγκης για την προστασία των Συστημάτων Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΣΗΕ) από αστάθεια τάσης. Συγκεκριμένα προτείνεται η εφαρμογή αντιστρόφου ελέγχου στους μηχανισμούς μεταβολής της λήψης των μετασχηματιστών διανομής (Συστήματα Αλλαγής Τάσης υπό Φορτίο, ΣΑΤΦ). Η μέθοδος αυτή αντιστρέφει τον έλεγχο των μηχανισμών ΣΑΤΦ, ώστε να ρυθμίζει την τάση πρωτεύοντος (τάση δικτύου) και όχι την τάση δευτερεύοντος, όπως στην κανονική λειτουργία.Για την ανάλυση της μεθόδου αυτής χρησιμοποιήθηκαν δύο απλά ηλεκτρικά συστήματα: ένα σύστημα τριών ζυγών, όπου μια γεννήτρια τροφοδοτεί ένα αυτοεπαναφερόμενο φορτίο μέσω ενός μετασχηματιστή εξοπλισμένου με μηχανισμό ΣΑΤΦ και ένα σύστημα έξι ζυγών, όπου γεννήτρια με τα ίδια χαρακτηριστικά τροφοδοτεί δύο αυτοεπαναφερόμενα φορτία. Στα συστήματα αυτά εμφανίζεται μία διαταραχή, που είναι η απώλεια μιας γραμμής μεταφοράς και έτσι μεταπίπτουν σε αστάθεια τάσης. Ο αντίστροφος έλεγχος των ΣΑΤΦ ενεργοποιείται όταν η τάση δικτύου πέσει κάτω από μια καθορισμένη τιμή κατωφλιού και στη συνέχεια η τάση αναφοράς στην πλευρά του δικτύου αυξάνει χρησιμοποιώντας μια παράμετρο διόρθωσης.Η επίδραση του αντιστρόφου ελέγχου στη συμπεριφορά του κάθε συστήματος μετά τη διαταραχή μελετάται με προσομοιώσεις που βασίζονται στο διακριτό, μη γραμμικό μοντέλο του συστήματος. Χρησιμοποιώντας τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων προσδιορίζουμε τις κατάλληλες τιμές των παραμέτρων του αντιστρόφου ελέγχου, της τάσης κατωφλιού και της διόρθωσης της τάσης πρωτεύοντος. Ειδικά στο σύστημα των δύο φορτίων προκύπτει το πρόβλημα της επιλογής του ΣΑΤΦ που πρέπει να αντιστραφεί, το οποίο επίσης αρχικά εξετάζεται με τη βοήθεια προσομοιώσεων. Η συμπεριφορά του συστήματος δύο φορτίων προσεγγίζεται και με χρήση μοντέλου συνεχούς χρόνου, στο οποίο εφαρμόζουμε γραμμικοποίηση και ανάλυση ιδιοτιμών. Παράλληλα εξάγεται ο πίνακας ευαισθησιών των ελεγχόμενων τάσεων ως προς τις μεταβολές των σχέσεων μετασχηματισμού στα ΣΑΤΦ, ο οποίος θα χρησιμοποιηθεί για την επιλογή των ΣΑΤΦ που πρέπει να αντιστραφούν. Ο σχεδιασμός της μεθόδου αντιστροφής ελέγχου των ΣΑΤΦ βασίζεται στα αποτελέσματα που προκύπτουν από τις παραπάνω προσεγγίσεις.