Ανάλυση Ευστάθειας Τάσεως Υβριδικού Συστήματος Δυναμικών Φορτίων Και Σατυφ

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάλυση ευστάθειας τάσεως σε σύστημα πολλών δυναμικών φορτίων, που ρυθμίζονται από συστήματα αλλαγής τάσης υπό φορτίο (ΣΑΤΥΦ). Η ευστάθεια τάσης είναι ένας από τους πλέον καθοριστικούς παράγοντες της συμπεριφοράς ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας (ΣΗΕ), απώλεια της οποίας δημιουργεί τα περισσότερα φαινόμενα κατάρρευσης στα σύγχρονα ΣΗΕ .Τα ΣΑΤΥΦ είναι διακριτοί μηχανισμοί, που δρουν σε διακριτές χρονικές στιγμές και οι λόγοι μετασχηματισμού τους παίρνουν μόνο διακριτές τιμές, ενώ τα δυναμικά φορτία θεωρούνται ότι μεταβάλλονται συνεχώς, προσαρμόζοντας την αγωγιμότητα τους ώστε να αποκαταστήσουν μια προκαθορισμένη ζήτηση. Επομένως, για την ανάλυση της ευστάθειας τάσης αναπτύσσεται ένα γενικό υβριδικό μοντέλο χρονικής προσομοίωσης, το οποίο στηρίζεται τόσο σε μια τροποποιημένη μέθοδο των κόμβων με πίνακες αγωγιμοτήτων, όσο και στην διαίρεση του χρόνου σε διακριτές χρονικές στιγμές, στις οποίες δρουν τα ΣΑΤΥΦ και συνεχή διαστήματα χρόνου μεταξύ αυτών των στιγμών στις οποίες ολοκληρώνονται οι δυναμικές σχέσεις των φορτίων, ενώ τα ΣΑΤΥΦ παραμένουν σταθερά. Η προσέγγιση αυτή μας δίνει την δυνατότητα συστηματικής και οργανωμένης ανάλυσης οποιουδήποτε συστήματος αποτελείται από πηγές τάσης, ΣΑΤΥΦ και αυτό-επαναφερόμενα δυναμικά φορτία, ανεξάρτητα του τρόπου που αυτά συνδέονται μεταξύ τους.Επιπρόσθετα για την καλύτερη κατανόηση των μηχανισμών που οδηγούν σε αστάθεια τάσης και για την εφαρμογή προστασίας έναντι αυτής, έγινε μελέτη του γενικού συστήματος από την σκοπιά της ευστάθειας συστημάτων με διαφορετικές χρονικές κλίμακες και τις εξισώσεις ροής φορτίου, αποδεικνύοντας ότι το όριο φόρτισης ενός συστήματος συμπίπτει με τα σημεία στα οποία τα ΣΑΤΥΦ χάνουν την ικανότητα ρύθμισης της τάσης. Τα αποτελέσματα της μελέτης αυτής χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη ενός γενικού μοντέλου που υπολογίζει τα όρια φόρτισης ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας.Τέλος, η θεωρητική διερεύνηση εφαρμόζεται σε ένα μικρό σύστημα που αποτελείται από δύο φορτία, δύο ΣΑΤΥΦ και μία πηγή τάσης, σε συνδυασμό με ένα σύστημα προστασίας από αστάθεια τάσης.Όλες οι χρονικές προσομοιώσεις και υπολογισμοί που πραγματοποιήθηκαν σε αυτό το πειραματικό σύστημα έγιναν μέσω κώδικα που υλοποιούσε τα μοντέλα που αναπτύχθηκαν παραπάνω στο υπολογιστικό πακέτο MATLAB.