دانلود شبیه سازی مقاله افزایش پایداری دینامیکی سیستم قدرت با پایدارساز مبتنی بر منطق فازی

پایدارساز سیستم قدرت مبتنی بر منطق فازی

سیستم قدرت یک سیستم دینامیک است. این سیستم به صورت دائمی در معرض اغتشاش قرار می گیرد. زاویه ولتاژ مولد بر همین اساس تغییر می یابد.پس از حذف این اغتشاشات، یک حالت پایدار اصلاح شده جدید برقرار می شود. مهم است که این اغتشاشات سیستم را وارد حالت ناپایدار نکنند. ممکن است اغتشاشات در حالت محلی باشند و فرکانس بین 0.7 تا 2 هرتز داشته باشند، یا در حالت بین ناحیه ای باشند و فرکانس شان بین 0.1 تا 0.8 هرتز تغییر بکند. این نوسانات بدلیل میرایی ضعیف در تنظیم کننده های ولتاژ مدرن با گین بالا ایجاد می شوند.یک تنظیم کننده با گین بالا از طریق کنترل تحریک، اثر مهمی را برای حذف گشتاور سنکرون بجا می گذارد. اما اثر وارده بر گشتاور میراکننده منفی است.برای جبران اثر مازاد تنظیم کننده های ولتاژ بر سیستم تحریک، سیگنال های اضافی به عنوان ورودی بازخوردی تنظیم کننده های ولتاژ بکار می روند. سیگنال های اضافی عمدتاً از انحراف سیستم تحریک، انحراف سرعت یا توان شتاب گیرنده بدست می آیند.این هدف با اعمال سیگنال پایدارکننده به مرجع ولتاژ سیستم تحریک و جمع نقاط پیوندی حاصل می شود. تنظیمات دستگاه بگونه ایست که سیگنالی را در سیستم پایدارساز توان ایجاد می کند. کنترل تحریک یک روش کاملاً شناخته شده و یکی از موثرترین شیوه ها برای ارتقای پایداری کُلی سیستم های قدرت الکتریکی است. سیستم های تحریک مدرن و امروزی، عمدتاً از نوع AVR هایی با پاسخ سریع هستند. یک سیستم تحریک با پاسخ قوی برای افزایش گشتاور سنکرون مفید است. لذا پایداری گذرا سیستم بهبود می یابد. بدین ترتیب مولد حالت سنکرون خود نسبت به سیستم قدرت در شرایط خطای گذرای بزرگ را حفظ می کند.علاوه بر این، میرایی منفی علی الخصوص در مقادیر بالای راکتانس سیستم خارجی و خروجی های بالاتر مولد ایجاد می شود. کنترل های تحریک مولد نصب شده اند و برای بهبود پایداری سریعتر شده اند. PSS به سیستم های تحریک اضافه می شود تا ناپایداری نوسانی را ارتقا بدهد. بدین ترتیب سیگنال مکملی نسبت به سیستم تحریک تولید می شود. کارکرد اصلی PSS افزایش محدودیت پایداری با مدوله کردن تحریک مولد و ایجاد گشتاور میراکننده مثبت نسبت به حالت های نوسان توان است.

سیستم قدرت یک سیستم دینامیک است و دائماً در معرض اغتشاش قرار می گیرد. مهم است که این اغتشاشات سیستم را وارد حالت ناپایدار نکنند. برای دستیابی به این هدف، سیگنال های اضافی بدست آمده از انحراف، انحراف تحریک و توان شتاب دهنده در تنظیم کننده ولتاژ تزریق می شوند. دستگاه ارائه دهنده این سیگنال ها با اسم پایدارساز سیستم قدرت شناخته می شود. استفاده از پایدارساز سیستم قدرت به یک امر رایج در عملیات سیستم های قدرت بزرگ تبدیل شده است. PSS سنتی که از جبرانساز پیش فاز- پس فاز استفاده می کند، و تنظیمات بهره برای حالت های عملیاتی خاص از قبل تنظیم شده اند، تحت شرایط بارگذاری مختلف عملکرد ضعیفی را بجا می گذارد. لذا طراحی پایدارسازی که عملکرد مطلوبی را در تمامی نقاط عملکردی سیستم های قدرت الکتریکی حاصل بکند کار دشواری است.در تلاش برای پوشش طیف گسترده ای از شرایط عملیاتی، کنترل منطق فازی به عنوان یک راه حل بالقوه برای غلبه بر این مشکل پیشنهاد شده است. بدین ترتیب از اطلاعات عینی/ زبانی استفاده می شود و از مدل ریاضیاتی سیستمی پیچیده جلوگیری می شود. بدین ترتیب تحت شرایط عملیاتی مختلف، عملکرد خوبی حاصل می شود.

این شبیه سازی با استفاده از نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده و در ادامه نیز تعدادی از نتایج مربوط به خروجی های شبیه سازی قرار داده شده است: