Abstract

Some of the earliest power system stability problems included spontaneous power system oscillations at low frequencies. These Low-Frequency-Oscillations (LFOs) are related to the small-signal stability of a power system and are harmful to obtain the maximum power transfer. A contemporary solution to this problem is the addition of Power System Stabilizers (PSSs) to the automatic voltage regulators on the generators in the power system. In this paper, allocation of PSSs in an interconnected power system with inter-area modes has been determined by eigenvalue analysis, and PSSs for the allocated generators have been designed by a frequency response method. Furthermore, for designing PSSs by the frequency method, this paper proposed a new linear power system model which can consider both local and inter-area oscillations of the power network. Designed PSSs based on the proposed model improved damping performance of PSSs which have been designed by the Single-Machine-Infinite-Bus (SMIB) model. The stabilization performance of the designed PSSs (by the proposed approach and linear power system model) on the LFO modes have been verified in two multi-machine power system standard models

چکیده

 برخی از مشکلات اولیه ی پایداری سیستم قدرت شامل نوسانات خودبه خودی سیستم قدرت در فرکانس های پایین می باشد. این نوسانات فرکانس پایین (LFO) به پایداری سیگنال کوچک سیستم قدرت مرتبط است و برای دستیابی به انتقال توان ماکزیمم مضر می باشد. یک راه حل حاضر برای این مشکل اضافه کردن پایدارسازهای سیستم قدرت PSSها به رگولاتورهای ولتاژی خودکار در ژنراتورهای سیستم قدرت می باشد. در این مقاله، تخصیص PSSها در یک سیستم قدرت به هم متصل با مدهای درون ناحیه ای با آنالیز مقدار ویژه تعیین می شود و PSSS ها برای ژنراتورهای تخصیص یافته با روش پاسخ فرکانسی طراحی می شوند. علاوه بر این، برای طراحی PSSها با روش فرکانسی، این مقاله یک مدل سیستم قدرت خطی جدید ارائه کرده است که هر دو نوسان درون ناحیه ای و محلی شبکه قدرت را لحاظ می کند. PSSهای طراحی شده مبتنی بر مدل پیشنهادی، عملکرد میرایی PSSها را ارتقا داده اند که با مدل باس بی نهایت تک ماشینه (SMIB) طراحی می شود. عملکرد پایدارسازی PSSهای طراحی شده (توسط روش پیشنهادی و مدل سیستم قدرت خطی) بر روی مدهای LFO در دو مدل استاندارد سیستم قدرت چندماشینه ی IEEE9باسه و 14باسه تایید شده است.

1- مقدمه

دو معیار طراحی مهم برای سیستم های قدرت چندماشینه پایداری گذرا و میرایی مدهای الکترومکانیکی نوسانات ماندگار است. پایداری سیستم های قدرت یکی از مهم ترین جنبه های عملکرد سیستم قدرت است. این بدین خاطر است که سیستم قدرت باید فرکانسش و سطوح ولتاژ را در سطح مطلوبی تحت هر اغتشاشی مثل افزایش ناگهانی بار، از دست رفتن یکی ازژنراتورها یا خط انتقال طی یک خطا، ثابت نگه دارد.

با افزایش اندازه و پیچیدگی شبکه های قدرت داخلی، مشکلات نوسانات قدرت که اثری بد بر روی پایداری سیستم و امنیت بهره برداری دارند، توجه بیشتری را به سوی خود جلب کرده است…