|
حالتهاي گذرا در سيستمهاي قدرت
- فصل
8 - شبيه
سازي عددي حالت گذاري الكتريكي
شبيه
سازي عددي حالت گذاري الكتريكي
عملكردهاي سوئيچينگ، اتصالات كوتاه، ضربات ناشي از صاعقه ، و اختلالات
در طي عمليات معمولي اغلب سبب بروز اورولتاژهاي موقت يا زود گذر شده و
همچنين نوسانات جريان فركانس بالا را بوجود ميآورد. سيستم قدرت
ميبايست توانايي مقاومت در برابر اين اورولتاژها، بدون صدمه ديدن
بخشهاي سيستم، را داشته باشد. شبيه سازي ولتاژهاي گذرا و جريانها براي
تحصيل هماهنگي در زمينه عايق، عملكرد درست و متناسب محافظت سيستم از
اهيمت خاصي برخوردارميباشد. پديده گذرا نه تنها ممكن است در چارچوب
زماني ميكروثانيه بروز نمايد يا (در مورد نرخ اوليه افزايش ولتاژهاي
ريكاوري گذرا و خطهاي اتصال كوتاه) ميلي ثانيه عمل نمايد ( به
هنگاميكه به ولتاژهاي ريكاوري گذرا بواسطه عملكردهاي سوئيچينگ نگاه
ميشود) بلكه ثانيه ها نيز در اين موضوع دخيل ميباشند ، بطور مثال در
مورد فرو رزونانس. حالات گذار معمولا شامل امواج سير كننده بر روي خطوط
انتقال ولتاژ بالا و كابلهاي زير زميني، نوسانات در عناصر شبكه متمركز،
ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موارد ديگر ميباشد. انجام محاسبات گذراي
تحليلي بوسيله دست مشكل آفرين بوده و يا حتي غير ممكن ميباشد، بر اين
اساس، از همان روزهاي اول مدلهاي مقياس آنالوگ مورد استفاده قرار
گرفت، كه اصطلاحا به نام آناليز كننده شكبه گذرا يا
TNA خوانده
ميشود. TNA شامل بلوكهاي تشكيل دهنده آنالوگ ميباشد...
در برخي
از مواقع هنوز نيز استفاده از
TNA راهگشا و راحت
ميباشد، اما در اغلب موارد، برنامه هاي كامپيوتري نظير برنامه گذراي
الكترومغناطيسي كه بخوبي شناخته شده و داراي گستردگي زيادي ميباشد
(EMTP) استفاده ميشوند. اين برنامه هاي كامپيوتري معمولا داراي دقت
بيشتر و قيمت ارزاني تري در مقايسه با TNA ميباشند اما هميشه استفاده
از آنها آسان نميباشد. برنامه هاي كامپيوتري كه در ابتدا توسعه يافت
براساس تكنيكهاي محاسباتي انتشار، انكسار و بازتاب امواج سيار بر روي
خطوط انتقال بدون اتلاف بود...
تقريبا
كليه برنامههاي محاسبه حالات گذراي الكتريكي ميتوانستند نسبت به حل
معادلات شبكه در محدوده زماني خود اقدام نمايند، اما برخي از برنامه ها
در محدوده فركانس عمل مينمودند، مثل برنامه گذراي محدوده فركانس (FTP)
و يا استفاده از محدوده لاپلاس به منظور حل معادلات شبكه. يكي از
مزيتهاي اصلي محدوده فركانس آن است كه تاثيرات وابسته به فركانس بر روي
خطوط ولتاژ بالا و كابلهاي زير زميني بصورت اتوماتيك القاء ميگردند.
مزيت استفاده از انتقال لاپلاس آن است كه انتقال معكوس در محدوده زمان
منجر به يك بيان تحليلي مرتبط نزديك ميگردد...
در اين فصل، چهار محدوده زماني متفاوت برنامه
هاي كامپيوتري تشريح ميگردند.
·
برنامه گذراي الكترومغناطيسي، براساس آناليز گره (نودال) از تئوري شبكه
·
برنامه MNA ، براساس آناليز گره تغيير يافته از تئوري شبكه
·
برنامه XTrans، براساس راه حل ديفرانسيال و معادلات جبر و
·
برنامه MATLAB Power System Blockset
نگارش
نمايشي برنامه
XTrans را ميتوان از طريق سايت زير دانلود نمود:
...
برنامه گذراي الكترومغناطيسي
برنامه
گذراي الكترو مغناطيس (EMTP)
يكي از ساختههاي اچ. دبليو. دومل ميباشد، كه وي كار خود را بر روي
اين برنامه در انستيتو تكنولوژي مونيخ در اوايل دهه 1960 آغاز نمود. در
ادامه وي كار خود را در
... در
ايالات متحده ادامه داد. EMTP جهت محاسبه حالات گذراي سيستم قدرت به
هنگاميكه دومل و اسكات مير، رقباي وي در آن روزگار، نسبت به ساخت كد
منبع محدوده عمومياقدام نمودند، معروفيت يافت...
برنامه
MNA
در دهه
1970، هو و
همكاران ، آناليز گره تغيير يافته (MNA) را معرفي نمودند كه در حقيقت
بعنوان روشي مطرح بود تا نسبت به رفع عيب روش آناليز گره، در زمينه
عملكردي ناكافي آن در خصوص منابع ولتاژ، اقدام شود. در دهه 1980، يك
برنامه گذرا به نام MNA در لابراتوار قدرت KEMA بوسيله وندراسلوئيز
بر اساس اين مدل توسعه يافت...
برنامه
XTrans
در
لابراتور سيستمهاي قدرت دانشگاه تکنولوژي دلفت، بيجل و وندراسلونيز
نسبت به توسعه برنامه
XTrans اقدام
نمودند. نگارش نمايشي اين برنامه را ميتوان از طريق سايت زير دانلود
نمود...
مجموعه
سيستم قدرت MATLAB
پس از
معرفي مجموعه سيستم قدرت (PSB)،
براي مدل سازي و شبيه سازي سيستمهاي قدرت الکتريکي در محيط
MATLABSimulink
برنامه رياضي چند کاربردي MATLAB به عنوان يک کمک مناسب براي شبيه سازي
حالات گذراي سيستم قدرت به کار گرفته شد. مجموعههاي بلوک سيستم قدرت
در موسسه
... و
... توسعه
يافت. Simulink بعنوان
يک مجموعه نرم افزاري براي مدل سازي، شبيه سازي و آناليز سيستم هاي
ديناميک ميباشد.اين نرم افزار داراي يک رابط گرافيکي کاربر براي ساختن
مدل ها به عنوان دياگرامهاي بلوکي ميباشد...
|
