تطوير خوارزمية و برنامج حاسوبي لتحليل جريان الاستطاعة في نظم القدرة الكهربائية الحاوية على نظام VSC-HVDC

إن الحاجة إلى قابلية تحكم عالية في شبكات التيار المتناوب و/أو ربط أنظمة قدرة غير متزامنة (ذات تردد مختلف) يجعلان من نظام حلقة الوصل بالتيار المستمر عالي التوتر- مبدل منبع توتر VSC-HVDC link تقانة جذابة لمعظم شبكات نقل القدرة الكهربائية.من ميزات نظام VSC-HVDC قابلية التحكم العالية بالاستطاعة الفعلية و الردية على طرفي المبدلات و القدرة على حسين استقرار أنظمة القدرة AC المحيطة به. يتيح التحكم بجريان الاستطاعة تحقيق نقل استطاعة أعظمي، و استقرار نظام القدرة و تحسين جودة الطاقة الكهربائية و موثوقيتها. هدف البحث إلى تطوير نموذج رياضي و خوارزمية لتحليل جريان الاستطاعة في الحالة المستقرة لنظام قدرة كهربائية يحتوي على VSC-HVDC وسعت مصفوفة اليعقوبي في خوارزمية نيوتن- رافسون، و هي العلاقة بين التوتر و الاستطاعة في حالات عدم التطابق, بنتغيرات النظام VSC-HVDC من أجل التحكم بكل من الاستطاعة الفعلية و الردية و قيمة التوتر بشكل مستقل. أنجز برنامج حاسوبي، تضمن وسائل التحكم في بارامترات VSC-HVDC و أعطى خصائص تقارب عالية جداً. تضمنت الدراسة النظام BTB) VSC-HVDC link ) مبدلاه متصلا نعقب-عقب مباشرة و النظام full VSC-HVDC الذي يصل بين قضيبي تجميع تيار متناوب عبر حلقة وصل تيار مستمر DC link . جرى التحقق من الخوارزمية المطورة و فعالية البرنامج المنجز من خلال تطبيقه على عدد من الأنظمة القياسية و منها ما جرى على IEEE 14-bus system .

with different frequency make Voltage Source Converter - HVDC link (VSC-HVDC links) an attractive technology for most power transport in meshed grids. Advantages are the high controllability of active and reactive power at the converter’s terminals and the ability to increase the stability of the surrounding AC system. VSC-HVDC can provide active and reactive control to achieve maximum power transfer, system stability and improve power quality and reliability. This research aims to develop a mathematical model and an algorithm for the analysis of power flow in a steady state of power system containing VSC-HVDC.The Jacobian matrix inNewton- Raphsonalgorithm, which is the relationship between voltage and power mismatches, is extended with the VSC HVDC variablesto control active and reactive powers and voltage magnitude in any combination. A Newton-Raphson load flow program has been developed which includes comprehensive control facilities and exhibits very strong convergence characteristics. Two scenarios have been studied, back-to-back VSC-HVDC link and full VSC-HVDC link connecting two buses in AC networks. The algorithm and the program have been verified through a number of simulation examples carried out on IEEE 14-bus System.