تخمین ثابت اینرسی و ضریب میرایی در شبکه‌های قدرت چند ناحیه‌ای به‌هم‌پیوسته

Abstract

ثابت اینرسی به عنوان پارامتری کلیدی که سیستمهای قدرت را در برابر اختلال و اغتشاش مقاوم می‌سازد، امروزه تحت تاثیر عواملی چون نفوذ واحدهای تولید پراکنده و کاهش تعداد ژنراتورهای سنکرون سنتی دچار تغییر شده است. تغییرات ثابت اینرسی یک شبکه قدرت، نقش مهمی در عملکرد آن ایفا کرده و عدم اطلاع از وضعیت آن، پیامدهای شدیدی بر روی سیستمهای حفاظت و کنترل آنلاین شبکه خواهد داشت و لذا آگاهی از تغییرات آنلاین آن برای اپراتورهای سیستم انتقال امری ضروری است. در این مقاله یک روش تخمین اینرسی آنلاین ارائه می‌شود که براساس نوسانات الکترومکانیکی بین ناحیه‌ای بوده و به طور همزمان ثابت اینرسی شبکه و ضریب میرایی سیستم را تخمین می‌زند. در مقاله حاضر، برخلاف روشهای قبلی که از توان اکتیو انتقالی بین دو ناحیه استفاده می‌شد، پارامترهای نوسان از زاویه ولتاژ باسها استخراج شده که باعث افزایش دقت تخمین شده است. برای این‌کار و بر اساس معادله نوسان کلاسیک، ابتدا رابطه بین ثابت اینرسی سیستم و پارامترهای نوسان الکترومکانیکی با روش پرونی تعیین شده و سپس اینرسی و ضریب میرایی معادل شبکه تخمین زده می‌شود. کارایی و دقت روش تخمین پیشنهادی توسط نرم افزار دیگسایلنت و متلب و در چندین سناریو که بر روی شبکه استاندارد 39 باس IEEE پیاده‌سازی می‌شوند، صحت‌سنجی می‌گردد. . نتایج شبیه‌سازی نشان‌دهنده دقت مناسب روش پیشنهادی است. نشان داده می‌شود که نتایج تخمین اینرسی و ضریب میرایی بر اساس سیگنال توان اکتیو به ترتیب دارای درصد میانگین خطا 10 و 32/17 بوده که پس از استفاده از سیگنال زاویه ولتاژ، نتایج به ترتیب به مقادیر 03/9 و 94/11 بهبود پیدا می‌کنند. به دلیل سادگی و حجم کم محاسبات، روش ارائه شده می‌تواند توسط بهره‌برداران شبکه به راحتی مورد استفاده قرار گیرد.