چکیده
جبران سازی سری ترکیبی با استفاده از جبران ساز سری سنکرون استاتیک(SSSC) و خازن سری پسیو(غیر فعال) می تواند پایداری سیستم را بهبود بخشیده، قابلیت انتقال توان را افزایش داده و برای کنترل سریع جریان توان مفید است. این مقاله، به طور مفصل به تجزیه تحلیل خصوصیات(SSR) رزونانس زیر سنکرون سیستم توان جبران شده سری های ترکیبی پرداخته و یک روش ساده را برای استخراج اجزای زیر سنکرون جریان خطی با استفاده از فیلتر پیشنهاد می کند. مولفه فرکانس زیر سنکرون استخراج شده ی جریان خطی برای تزریق ولتاژ زیر سنکرون تناسبی در سری های با خط انتقال که جریان زیر سنکرون را در شبکه انتقال حذف و مهار می کند استفاده می شود. این روش جدید موسوم به حذف کننده جریان زیر سنکرون می باشد. طرح حذف کننده جریان زیر سنکرون بر اساس تحلیل گشتاور میرایی و استفاده از الگوریتم ژنتیکی می باشد. یک مدل گرافیکی جدید از وضعیت رزونانس سری در زمان استفاده از SSSC در سیستم ارایه می شود. مطالعه دقیق SSR بر اساس تحلیل مقدار ویژه، شبیه سازی گذرا و تحلیل گشتاور میرایی انجام می شود. نتایج مطالعه موردی بر روی یک سیستم بر گرفته از مدل نخستین معیار IEEE، حاکی از اثر بخشی و عملکرد قوی حذف کننده جریان زیر سنکرون در میرایی SSR تحت شرایط عملیاتی مختلف سیستم می باشد.تحلیل خطی بر روی مدل D-Q سیستم با SSSC انجام شده و نتایج با اجرای شبیه سازی گذرا بر مبنای مدل دقیق سه فازی غیر خطی تست می شود.
1-مقدمه
جبران سازی سری یک راه حل اقتصادی(به صرفه) برای بهبود پایداری سیستم انتقال بوده و قابلیت انتقال توان را افزایش می دهد. با این حال مسئله ذاتی بالقوه در خطوط انتقال جبران شده سری متصل به ژنراتور های توربو، رزونانس زیر سنکرون(SSR) است که منجر به اثرات متقابل پیچشی نامطلوب(1-4) شده و خرابی شفت سیستم مکانیکی را در پی دارد.
Abstract
Hybrid series compensation using static synchronous series compensator (SSSC) and passive series capacitor can improve the stability of the system, increases the power transfer capability and is useful for the fast control of power flow. This paper analyzes the subsynchronous resonance (SSR) characteristics of the hybrid series compensated power system in detail and proposes a simple method for the extraction of subsynchronous components of line current using filter. The extracted subsynchronous frequency component of line current is used to inject a proportional subsynchronous voltage in series with the transmission line which suppresses subsynchronous current in the transmission network. This novel technique is termed as subsynchronous current suppressor. The design of subsynchronous current suppressor is based on damping torque analysis and using genetic algorithm. A novel graphical representation of series resonance condition when SSSC is incorporated in the system is presented. The detailed study of SSR is carried out based on eigenvalue analysis, transient simulation and damping torque analysis. The results of the case study on a system adapted from IEEE First Benchmark Model demonstrates the effectiveness and robust performance of subsynchronous current suppressor in damping of SSR under various system operating conditions. Linear analysis is performed on D-Q model of the system with SSSC and the results are tested by executing transient simulation based on detailed nonlinear three-phase model.
I. INTRODUCTION
SERIES compensation is an economic solution to improve the stability of transmission system and increases the power transfer capability. However, the potential inherent problem in series compensated transmission lines connected to turbo generators is subsynchronous resonance (SSR) leading to adverse torsional interactions [1]–[4] which results in shaft failure of mechanical system.
چکیده
1-مقدمه
2- مدل سازی SSSC و تجزیه تحلیل SSR
A. مدل ریاضی SSSC در توابع سوئیچینگ فریم توسط مرجع D-Q
B. ب: کنترل ولتاژ SSSC(VSC سه سطحی)
C. پ: تحلیل رزونانس زیر سنکرون
3- مطالعه موردی
الف: تحلیل مقدار ویژه
ب: شبیه سازی گذرا
پ: بحث
4-طراحی حذف کننده جریان زیر سنکرون
الف: کاربرد الگوریتم ژنتیکی برای بهینه سازی پارامتر های حذف کننده جریان زیر سنکرون
ب: تحلیل SSR با حذف کننده جریان زیر سنکرون
ج: بحث
5-نتیجه گیری
Abstract
I. INTRODUCTION
II. MODELING OF SSSC AND ANALYSIS OF SSR
A. Mathematical Model of SSSC in D-Q Frame of Reference
B. SSSC Voltage Control (Three-Level VSC)
C. Analysis of Subsynchronous Resonance
III. CASE STUDY
A. Eigenvalue Analysis
B. Transient Simulation
C. Discussion
IV. DESIGN OF SUBSYNCHRONOUS CURRENT SUPPRESSOR
A. Application of Genetic Algorithm for Optimization of Subsynchronous Current Suppressor Parameters
B. Analysis of SSR With Subsynchronous Current Suppressor
C. Discussion
V. CONCLUSION