اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتطوير خوارزمية و برنامج حاسوبي لتحليل جريان الاستطاعة في نظم القدرة الكهربائية الحاوية على المتحكم الموحد بجريان الحمولة UPFC بهدف تحسين وضع التوتر
Developing Algorithm for Power Flow Analysis in Power System with UPFC aiming to Enhancing Voltage Profile and Loss Reduction
1435
0 41
0
(
0
)
تأليف
نبيل الفقيه( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
يؤدي نظام التحكم الموحد بجريان الاستطاعة UPFC دوراً حيوياً في تحسين أداء نظام القدرة الكهربائية الستاتيكي و الديناميكي، و يحسن قابلية تحميل نظام النقل و ذلك بإعادة توجيه جريان الاستطاعة في الشبكة الكهربائية. صيغَ في هذا البحث نموذج رياضي لحساب جريان الاستطاعة في نظام قدرة يحتوي على المتحكم UPFC و صمم برنامج حاسوبي لتحليل جريان الاستطاعة.
Unified Power Flow Controller (UPFC) plays a vital role in improving the power system performance, both the static and dynamic, and enhanced the system loading capability by rerouting the power flow in the network. This paper presents control and performance of UPFC intendedfor installation on the transmission line to control power flow and improve voltage profile.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تناقش الورقة البحثية تطوير خوارزمية وبرنامج حاسوبي لتحليل جريان الاستطاعة في نظم القدرة الكهربائية التي تحتوي على المتحكم الموحد بجريان الحمولة (UPFC). يهدف البحث إلى تحسين وضع التوتر وخفض الضياع في الشبكات الكهربائية. تم تصميم نموذج رياضي يعتمد على نموذج منبعي التوتر (VSM) ودمجه في خوارزمية نيوتن-رافسون لحساب جريان الاستطاعة. يتضمن البرنامج الحاسوبي المنجز إمكانية التحكم في جميع بارامترات المتحكم UPFC، ويظهر نتائج فعالة عند اختباره على شبكات اختيارية وعلى الشبكة الكهربائية السورية بجهد 230 كيلو فولت. يعرض البحث أيضًا نتائج الاختبارات التي أظهرت تحسنًا في توترات قضبان التوصيل وانخفاضًا في الضياعات عند استخدام المتحكم UPFC، مما يساهم في تحسين استقرار الشبكة الكهربائية واستثمار أفضل لخطوط النقل القائمة.
قراءة نقدية
تعتبر الورقة البحثية مساهمة قيمة في مجال تحسين أداء نظم القدرة الكهربائية باستخدام المتحكم الموحد بجريان الحمولة (UPFC). ومع ذلك، يمكن تقديم بعض الملاحظات النقدية لتحسين العمل المستقبلي. أولاً، قد يكون من المفيد توسيع نطاق الاختبارات لتشمل شبكات كهربائية أخرى ذات خصائص مختلفة للتحقق من عمومية النتائج. ثانيًا، يمكن تعزيز الدراسة بإجراء تحليل اقتصادي لتقييم تكلفة تنفيذ المتحكم UPFC مقارنة بالفوائد المحققة. ثالثًا، قد يكون من المفيد تضمين دراسة حول تأثير المتحكم UPFC على استقرار النظام الكهربائي في حالات الطوارئ أو الأعطال. وأخيرًا، يمكن تحسين العرض البصري للنتائج باستخدام المزيد من الرسوم البيانية والمخططات لتوضيح الفروقات بين الحالات المختلفة بشكل أفضل.
أسئلة حول البحث
-
ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟
الهدف الرئيسي هو تحسين وضع التوتر وخفض الضياع في الشبكات الكهربائية باستخدام المتحكم الموحد بجريان الحمولة (UPFC).
-
ما هي الخوارزمية المستخدمة في حساب جريان الاستطاعة؟
تم استخدام خوارزمية نيوتن-رافسون لحساب جريان الاستطاعة في النظام الكهربائي الذي يحتوي على المتحكم UPFC.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصل إليها البحث؟
أظهرت النتائج تحسنًا في توترات قضبان التوصيل وانخفاضًا في الضياعات عند استخدام المتحكم UPFC، مما يساهم في تحسين استقرار الشبكة الكهربائية واستثمار أفضل لخطوط النقل القائمة.
-
ما هي التوصيات المستقبلية التي قدمها الباحث؟
أوصى الباحث بتطوير البرنامج لاختيار الموقع الأمثل للمتحكم UPFC ومواصفاته لتحقيق ضياع استطاعة أصغري وتحسين استقرار التوتر في نظام القدرة.
المراجع المستخدمة
Gyugyi, L. "Unified power flow controller concept for flexible AC Transmission system", IEE Proceedings-C vol-139,no.4, July 1992, pp 323-331
Gyugyi, L,et al. "Theunified power flow controller: A new Approach topower transmission control", IEEE Trans on Power DELiveryvol,10,No.2, April 1995,pp1085-1097
B. A. Renz, A. Keri, C. Schauder, A. Edris. "AEP Unified Power Flow Controller Performance", IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 14, No. 4, October 1999
قيم البحث
اقرأ أيضاً
ُتعد مسألة إبقاء التوترات ضمن الحدود المطلوبة إحدى المسائل الأساسية في تشغيل نظام القدرة الكهربائية،و لما كانت توترات العقد في نظام القدرة تتأثر بشكل ملحوظ بتغيرات الأحمال و بدخول العناصر الكهربائية أو بخروجها على الدارة المكافئة لنظام القدرة كانت ال
حاجة إلى تنظيم التوتر بقابلية تحكم عالية.
وبسبب تنامي استخدام أنظمة نقل التيار المتناوب المرنةبشكل عام و FACTS منها المعوضات التزامنية الساكنة STATCOM في نظم القدرة الكهربائية من أجل تحسين استقرار التوتر و بسبب الحاجة إلى برمجيات غير متاحة دومًا، كان هدف البحث هو تطوير نموذج رياضي و خوارزمية و برنامج حاسوبي لتحليل جريان الاستطاعة في الحالة المستقرة في نظام قدرة كهربائية يحتوي على معوض تزامني ساكن STATCOM .
وسعت مصفوفة اليعقوبي في خوارزمية نيوتن-رافسون، و هي العلاقة بين التوتر و الاستطاعة في حالات عدم التطابق، بمتغيرات نظام STATCOM من أجل ضبط التوتر و التحكم بالاستطاعة الردية التي يقدمها أو يمتصها في العقدة المشتركة مع نظام القدرة بقابلية تحكم عالية.
أنجز برنامج حاسوبي، تضمن وسائل التحكم في بارامترات نظام STATCOM أعطى خصائص تقارب عالية جدًا. تم التحقق من الخوارزمية المطورة و فعالية البرنامج المنجز من خلال تطبيقه على عدد من الأنظمة القياسية عرض منها ما تم على IEEE 5-bus system وأجريت اختبارات على شبكة النقل الكهربائية السورية 400 kV .
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 .
يهدف هذا البحث إلى تقليل ضياعات الاستطاعة و الى تحسين مستوى الجهد في نظام
القدرة الكهربائي مع المحافظة على تحليل خطوط النقل ضمن الحدود المسموحة، و ذلك من
خلال تحديد التموضع الأمثل للمتحكم بسريان الاستطاعة الموحد UPFC.
قمنا من خلال هذا البحث بتصميم برنامج يهدف إلى تحديد النقاط الحرجة التي يمكن أن
تسبب إنهيار التوتر، و بناء شبكة عصبونية ضمن بيئة برمجيات ماتلاب مهمتها التنبؤ بقيمة
الاستطاعة العظمى التي يمكن نقلها على نظام القدرة الكهربائية في ظروف انهيار التوتر
دو
ن أن ينهار نظام القدرة، و تدريبها على حالات واقعية تعرضت لها أنظمة القدرة الكهربائية،
ثم قمنا بتطبيق هذه الشبكة العصبونية المدربة على شبكة مرجعية IEEE-14 Bus-bar لإختبار
أدائها و مقارنة النتائج.
إن عمل نظم القدرة الكهربائية في الشروط الطبيعية هو ما نسعى إلى تحقيقه دوماً, و هو ما يمكن أن يمثل الحالة المثالية لعمل نظام الطاقة الكهربائية, أما عمل نظم القدرة الكهربائية في حالة نقص الاستطاعة الكهربائية فهو ما نسعى إلى تجنبه لأن ذلك يقود إلى خسائ
ر كبيرة في الاقتصاد الوطني, و قد تكون هذه الخسائر كبيرة جداً عندما نتحدث عن حدود الربط بين الأنظمة وفقاً لإطار زيادة التحميل, و ذلك بسبب الطلب غير الكافي للطاقة الكهربائية. إن فعالية العمل في هذه الشروط يمكن أن ترتفع بشكل ملحوظ عند الحد المعقول من الطلب على الاستطاعة الكهربائية, و كذلك عند إيجاد الحل الأفضل لعمل نظم الطاقة الكهربائية و خطوط الربط فيما بينها مع الأخذ بالحسبان خسائر آليات فصل المستهلكين التي تضمن لهم استقرار حمولاتهم, و في النهاية عند الاستخدام الكامل لميزات الطاقة الاحتياطية المعروفة و ذلك عند إجراء التصحيح اللحظي لنظام العمل. نعرض في هذا البحث الطرق الأساسية لحل مثل هذه المسائل و التي تدخل في إطار الموثوقية, كما نسعى لصياغة الخوارزمية الرياضية الناظمة لتصحيح عمل نظم القدرة الكهربائية في حالة نقص الاستطاعة الكهربائية
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
