کتاب دینامیک سیستم های قدرت رشته برق قدرت

کتاب دینامیک سیستم های قدرت رشته برق قدرت

آشنایی کتاب دینامیک سیستم های قدرت ، مطلب آموزشی برای رشته مهندسی برق بوده که در 326 صفحه تهیه شده استکتاب های خلاصه منابع رشته برق قدرت برای آمادگی آزمون دکتری دانشگاه آزاد به همراه مجموعه تست ها با پاسخ های تشریحی برای کنکوریهای 95

کتاب دینامیک سیستم های قدرت رشته برق قدرت



توضیحات محصول

کتاب های خلاصه منابع رشته برق قدرت برای آمادگی آزمون دکتری دانشگاه آزاد به همراه مجموعه تست ها با پاسخ های تشریحی برای کنکور95

فصل اول: مفاهیم اولیه
 كلیات 1-1
افزایش نیاز به كنترل برای بهرهبرداری بهینه از منابع انرژی موجود و همچنین ضروررت اتصال شبكههای گسترده به
یكدیگر باعث گردیده است تا سیستمهای مدرن قدرت معرفی گردند. تأمین انرژی برق مطمئن و اقتصادی یكی از عوامل
اصلی در پیشرفتهای صنعتی و در نتیجه بالا رفتن سطح رفاه زندگی میباشد. افزایش تقاضا برای برق در كنار
محدودیتهای موجود در منابع و مسائل زیستمحیطی، چالشهای زیادی را برای طراحان سیستم بهوجود آورده است.
همچنین ممكن است تولید برق در فاصله دورتری از مركز مصرف واقع شود (برای بهرهگیری از مزایای مولدهای آبی
دورافتاده و یا مولدهای قدیمی كه از سوخت فسیلی استفاده میكنند). وجود این محدویتها، ما را مجبور به بارگذاری
بیش از حد نیاز خطوط انتقال میكند این چنین مسائلی باعث ایجاد انگیزهای مضاعف، برای یافتن راهحلهای فنی جهت
بهرهگیری از حداكثر بارگذاری خطوط ولتاژ بالا میشوند. با خصوصیسازی شبكههای توزیع، این علاقمندی به وجود آمده
است كه براساس قیمتگذاریهایی كه در طول روز تغییر میكند به شبكه قدرت بهعنوان بزرگراههایی برای انتقال توان
الكتریكی از هر جای ممكن به مكانهای مورد نیاز، نگاه شود.
دینامیك سیستمهای قدرت دارای نقش مهمی در بهرهبرداری مناسب از سیستم میباشد. این مسئله تحت تأثیر
دینامیك اجزای سیستم از قبیل ژنراتورها، خطوط انتقال، بارها و دیگر تجهیزات كنترلی (HVDC و كنترل كنندههای
SVC) میباشد. بهدلیل پیچیدگی رفتار دینامیكی سیستم قدرت، برای طراحی سیستم و بهرهبرداری مطمئن، درك
درست و جامعی از آن نیاز است.
 1-2 پایداری سیستمهای قدرت
پایداری سیستمهای قدرت مانند گذشته همچنان بهعنوان موضوع اصلی در بهرهبرداری از سیستمهای قدرت مطرح
است. این موضوع ناشی از این واقعیت است كه در حالت مانا (تحت حالت نرمال)، متوسط سرعت الكتریكی تمامی
ژنراتورها باید در همه جای سیستم یكسان باقی بماند كه این را عملكرد سنكرون سیستم مینامند. هر نوع اغتشاش
كوچك یا بزرگ میتواند روی همزمانی (سنكرونسازی) سیستم تأثیر بگذارد بهعنوان مثال اغتشاش می تواند افزایش
ناگهانی بار و یا از مدار خارج شدن یك ژنراتور باشد. نوع دیگر اغتشاش، كلیدزنی برای خارج كردن یك خط انتقال
میباشد كه میتواند بهخاطر اضافه بار و یا خطا در سیستم اتفاق بیافتد. پایداری یك سیستم هنگامی مشخص می كنددینامیك سیستم های قدرت »9«

كه آیا سیستم میتواند بعد از حالت گذرا به حالت پایدار اصلی و یا یك حالت پایدار جدید جدید برسد.

فصل دوم : مروری بر روشهای كلاسیك
در این فصل ما به بازبینی روشهای كلاسیك بررسی پایداری میپردازیم. تركیبی از روشهای Kimbark و Crary، هر
چند فرضیات مطرح شده در این روشها با توجه به كنترلكنندههای واكنش سریع و با بیشتر شدن پیچیدگی سیستم
چندان معتبر نیست، اما این فرضهای سادهكننده شروعی برای مطالعات دینامیكی سیستم میباشد. بنابراین بهخاطر
حفظ پیوستگی آموزش، رئوس مطالب آن روشها آموزنده . خواهد بود
از آنجایی كه هدف اصلی نشان دادن مفاهیم اساسی است، مثالهایی كه در این جا در نظر گرفته شدهاند تك ماشینه
متصل به شین بینهایت میباشند.  
 2-1 مدل سیستم
سیستم نشان داده شده در شكل 1 -2 (بهصورت دیاگرام تكخطی) را در نظر بگیرید. در اینجا ژنراتور تكی، معادل
تكماشینه نیروگاه (كه شامل چند ژنراتور است) را نشان میدهد. ژنراتور G از طریق ترانسفورماتور T به یك خط دو
به نهایت متصل شده است كه طبق تعریف تعریف باسی ZT شین بی مدار وصل است. خط از طریق یك امپدانس معادل
با یك منبع ولتاژ ثابت میباشد، دامنه، فركانس و فاز ولتاژ با تغییرات در بار (خروجی ژنراتور) تغییر نمیكند. توجه كنید
كه سیستمی كه در شكل 2-1 نشان داده شده یك نمونه سادهای از یك مولد دور دست است كه از طریق یك خط
انتقال به مركز بار وصل می باشد.


آزمون دكتری تخصصی مهندسی برق - قدرت  «دانشگاه آزاد» 1390

دینامیك سیستمهای قدرت
 -1 شرح دهید كه در مطالعات دینامیكی سیستم های قدرت «بار» حسب طبیعت مسئله مورد مطالعه بهچه صورتهایی
مدل میشود؟
 -2 شرح دهید كه در مطالعه نحوه تغییرات فركانس و بار سیستم و كنترل فركانس، معادلات الكتریكی ژنراتور و AVR
Pa به چه صورت در نظر گرفته میشوند و ثابت كنید كه پاسخ ماندگار تغییر فركانس f به تغییر پلهای بار به مقدار
از رابطه زیر بهدست میآید.
d f P (D ) R
R دروپ گاورنر، D ضریب تغییر بار با فركانس است.
 -3 سه نوع عدم پایداری در سیستمهای قدرت (استاتیك، دینامیك و گذرا) با هم چه اختلافهایی دارند برای هر یك
مثال بزنید.
الف - ناپایداری ولتاژ معمولاً جزء كدام دسته حساب میشود و چهطور اتفاق میافتد؟
ب - در یك سیستم قدرت ساده نظیر شكل زیر كه در آن نیروگاه توان اكتیو و راكتیو P jQ  را به یك سیستم بزرگ
(باس ) تحویل میدهد ناپایداری استاتیك، سیگنال كوچك و گذرا چگونه ممكن است اتفاق بیافتد. تأثیر مقدار بار
خط P روی هر كدام به چه صورت است و چرا؟
 -5 مكانیزم ایجاد SSR در یك ژنراتوری كه به باس  وصل شده را بیان كنید. چرا برای مدل ژنراتور از مدل موتور
آسنكرون استفاده میشود. چگونه میتوان با ایجاد آن مقابله كرد. دو روش ذكر كنید.

كنكور دكتری دانشگاه آزاد 90
 -1 شرح دهید كه در مطالعات دینامیكی سیستمهای قدرت «بار» برحسب طبیعیت مسئله مورد مطالعه به چه
صورتهائی مدل میشود؟
مدلسازی بار را به دو بخش عمده مدلهای استاتیكی و مدلهای دینامیكی تقسیم میكنند.
* مدل استاتیكی بار، مشخصههای بار را در هر لحظه از زمان به صورت توابع جبری برحسب دامنه ولتاژ شین و فركانس
در آن لحظه، بیان میكند. مؤلفه توان حقیقی (P) و مؤلفه توان راكتیو (Q) بهطور جداگانه در نظر گرفته میشود.
وابستگی مشخصههای بار به ولتاژ معمولاً بهصورت نمایی نمایش داده میشود .

كه P و Q بهترتیب نمایشدهنده توانهای اكتیو و راكتیو بار میباشد بهشرطی كه دامنه ولتاژ شین مساوی V باشد.
زیرنویس o مقادیر متغیرهای مربوط را در شرائط كاری نشان میدهد. با توجه به اندیسهای a و b بارها میتوانند توان
ثابت، جریان ثابت و یا امپدانس ثابت باشند. روش دیگری برای نشان دادن وابستگی و بار به ولتاژ وجود دارد.

ضرایب i و i میزان مشاركت مؤلفههای وابسته به ولتاژ بار را نشان میدهند. P و Q بهترتیب بار و ولتاژ در یك
P نقطه كار مشخص میباشند. ضرائب f و k Q
 میزان مشاركت تغییرات فركانس شبكه در توان اكتیو و راكتیو می باشد و f
f تغییرات فركانس در محل بار میباشد. مدل استاتیكی بار در ولتاژهای پایین مناسب نیستند و ممكن است مشكلات
محاسباتی ایجاد نمایند. با توجه به سریع بودن عكسالعمل بارهای تركیبی نسبت به ولتاژ و فركانس سریعاً به پاسخ
حالت ماندگار . میرسند
* در فرآیندهایی نظیر مطالعات مربوط به نوسانات بین ناحیهای، پایداری ولتاژ و پایداری بلندمدت از مدل سازی
دینامیكی بار استفاده میشود. در مطالعات سیستمهایی كه موتورهای متمركز بزرگی دارند نیاز به نمایش دینامیك بار
است. جنبه های دیگر دینامیكی اجزای بار كه لازم است در مطالعات پایداری در نظر گرفته شود شامل خاموش شدن«324» دینامیك سیستم های قدرت

لامپهای تخلیه پایینتر از حد بخصوصی از ولتاژ و روشن شدن مجدد بههنگام بهبود و افزایش ولتاژ، عملكرد رله های
حفاظتی نظیر رلههای حرارتی و اضافه جریان، كنترل ترموستاتی بارها و عكسالعمل تغییردهنده تپ زیر بار ترانس
توزیع.
 -2 شرح دهید كه در مطالعه نحوه تغییرات فركانس و بار سیستم و كنترل فركانس، معادلات الكتریكی ژنراتور و AVR
بهچه صورت در نظر گرفته میشود و ثابت كنید كه پاسخ ماندگار تغییرات فركانس f به تغییر پلهای بار به مقدار
از رابطه زیر بهدست می . آید Pd
d f P (D ) R

D: دروپ گاورنر، D ضریب تغییرات بار با فركانس است.
حل) جهت تشریح روابط معادله نوسان ژنراتور را در نظر می . گیریم


 تغییرات بار PL توان الكتریكی ژنراتور و Pelec توان مكانیكی و Pmech كه M گشتاور زاویهای،  سرعت زاویهای،
غیروابسته به فركانس و D حساسیت تغییرات بار نسبت به فركانس است.
تابع تبدیل توربین به صورت زیر خواهد بود.
تغییرات موقعیت شیربخار است. Pvalve ثابت زمانی شارژ توربین و TCH كه
مدلسازی گاورنر بهصورت زیر خواهد بود.
ثابت زمانی گاورنر باشد و R دروپ گاورنر میباشد.


نوع فایل:Pdf

  سایز: 5.11mb

 تعداد صفحه:326

برچسب ها : کتاب دینامیک سیستم های قدرت رشته برق قدرت , تحقیق , پژوهش , مقاله , پروژه , دانلود تحقیق , دانلود پژوهش , دانلود مقاله , دانلود پروژه