کتاب دینامیک سیستم های قدرت رشته برق قدرت

کتاب دینامیک سیستم های قدرت رشته برق قدرت

 توضیحات محصول:کتاب
های خلاصه منابع رشته برق قدرت برای آمادگی آزمون دکتری دانشگاه آزاد به همراه
مجموعه تست ها با پاسخ های تشریحی برای
کنکور95 انتشارات سنجش دانش
با پاسخ گویی به سوالات کنکور جداي از نیاز به بار علمی، نیازمند یک مهارت شیوه
خاص در تست زنی نیز می باشد. لذا در این خصوص سعی شده مطالب این کتاب به گونه اي
طرح ریزي و تألیف شود که ، داوطلب خود به خود علاوه بر یاد گیري مطالب به مهارت
تست زنی نیز دست پیدا کند. دانلود دینامیک سیستم های قدرت رشته برق قدرت فصل اول: مفاهيم اوليه 
 كليات 1-1 افزايش نياز به كنترل براي بهرهبرداري بهينه از منابع انرژي
موجود و همچنين ضروررت اتصال شبكههاي گسترده به
يكديگر باعث گرديده است تا سيستمهاي مدرن قدرت معرفي گردند.
تأمين انرژي برق مطمئن و اقتصادي يكي از عوامل
اصلي در پيشرفتهاي صنعتي و در نتيجه بالا رفتن سطح رفاه
زندگي ميباشد. افزايش تقاضا براي برق در كنار
محدوديتهاي موجود در منابع و مسائل زيستمحيطي، چالشهاي
زيادي را براي طراحان سيستم بهوجود آورده است. 
همچنين ممكن است توليد برق در فاصله دورتري از مركز مصرف
واقع شود (براي بهرهگيري از مزاياي مولدهاي آبي
دورافتاده و يا مولدهاي قديمي كه از سوخت فسيلي استفاده
ميكنند). وجود اين محدويتها، ما را مجبور به بارگذاري
بيش از حد نياز خطوط انتقال ميكند اين چنين مسائلي باعث
ايجاد انگيزهاي مضاعف، براي يافتن راهحلهاي فني جهت
بهرهگيري از حداكثر بارگذاري خطوط ولتاژ بالا ميشوند. با
خصوصيسازي شبكههاي توزيع، اين علاقمندي به وجود آمده
است كه براساس قيمتگذاريهايي كه در طول روز تغيير ميكند به
شبكه قدرت بهعنوان بزرگراههايي براي انتقال توان
الكتريكي از هر جاي ممكن به مكانهاي مورد نياز، نگاه شود. ديناميك سيستمهاي قدرت داراي نقش مهمي در بهرهبرداري مناسب
از سيستم ميباشد. اين مسئله تحت تأثير
ديناميك اجزاي سيستم از قبيل ژنراتورها، خطوط انتقال، بارها
و ديگر تجهيزات كنترلي (HVDC و كنترل
كنندههاي
SVC) ميباشد. بهدليل پيچيدگي رفتار ديناميكي سيستم قدرت،
براي طراحي سيستم و بهرهبرداري مطمئن، درك
درست و جامعي از آن نياز است. 
 1-2 پايداري سيستمهاي
قدرت 
پايداري سيستمهاي قدرت مانند گذشته همچنان بهعنوان موضوع
اصلي در بهرهبرداري از سيستمهاي قدرت مطرح
است. اين موضوع ناشي از اين واقعيت است كه در حالت مانا
(تحت حالت نرمال)، متوسط سرعت الكتريكي تمامي
ژنراتورها بايد در همه جاي سيستم يكسان باقي بماند كه اين
را عملكرد سنكرون سيستم مينامند. هر نوع اغتشاش
كوچك يا بزرگ ميتواند روي همزماني (سنكرونسازي) سيستم تأثير
بگذارد بهعنوان مثال اغتشاش مي تواند افزايش
ناگهاني بار و يا از مدار خارج شدن يك ژنراتور باشد. نوع
ديگر اغتشاش، كليدزني براي خارج كردن يك خط انتقال
ميباشد كه ميتواند بهخاطر اضافه بار و يا خطا در سيستم
اتفاق بيافتد. پايداري يك سيستم هنگامي مشخص مي كندديناميك سيستم هاي قدرت »9«  
كه آيا سيستم ميتواند بعد از حالت گذرا به حالت پايدار اصلي
و يا يك حالت پايدار جديد جديد برسد. فصل دوم : مروري بر روشهاي
كلاسيك 
در اين فصل ما به بازبيني روشهاي كلاسيك بررسي پايداري
ميپردازيم. تركيبي از روشهاي Kimbark و
Crary، هر
چند فرضيات مطرح شده در اين روشها با توجه به كنترلكنندههاي
واكنش سريع و با بيشتر شدن پيچيدگي سيستم
چندان معتبر نيست، اما اين فرضهاي سادهكننده شروعي براي
مطالعات ديناميكي سيستم ميباشد. بنابراين بهخاطر
حفظ پيوستگي آموزش، رئوس مطالب آن روشها آموزنده . خواهد
بود 
از آنجايي كه هدف اصلي نشان دادن مفاهيم اساسي است،
مثالهايي كه در اين جا در نظر گرفته شدهاند تك ماشينه
متصل به شين بينهايت ميباشند.  
 2-1 مدل سيستم سيستم نشان داده شده در شكل 1 -2 (بهصورت دياگرام تكخطي) را
در نظر بگيريد. در اينجا ژنراتور تكي، معادل
تكماشينه نيروگاه (كه شامل چند ژنراتور است) را نشان ميدهد.
ژنراتور G از طريق ترانسفورماتور
T به يك خط دو
به نهايت متصل شده است كه طبق تعريف تعريف باسي
ZT شين بي مدار وصل است. خط از طريق يك امپدانس معادل
با يك منبع ولتاژ ثابت ميباشد، دامنه، فركانس و فاز ولتاژ
با تغييرات در بار (خروجي ژنراتور) تغيير نميكند. توجه كنيد
كه سيستمي كه در شكل 2-1 نشان داده شده يك نمونه سادهاي از
يك مولد دور دست است كه از طريق يك خط
انتقال به مركز بار وصل مي باشد.آزمون دكتري تخصصي مهندسي
برق – قدرت 
«دانشگاه آزاد» 1390
 
ديناميك سيستمهاي قدرت 
 -1 شرح دهيد كه در مطالعات ديناميكي سيستم هاي قدرت
«بار» حسب طبيعت مسئله مورد مطالعه بهچه صورتهايي
مدل ميشود؟ 
 -2 شرح دهيد كه در مطالعه نحوه تغييرات فركانس و بار
سيستم و كنترل فركانس، معادلات الكتريكي ژنراتور و AVR
Pa به چه صورت در نظر گرفته ميشوند و ثابت كنيد كه پاسخ
ماندگار تغيير فركانس f به تغيير پلهاي بار
به مقدار
از رابطه زير بهدست ميآيد. 
d f P (D ) R
R دروپ گاورنر، D ضريب تغيير
بار با فركانس است. 
 -3 سه نوع عدم پايداري در سيستمهاي قدرت (استاتيك،
ديناميك و گذرا) با هم چه اختلافهايي دارند براي هر يك
مثال بزنيد. 
الف – ناپايداري ولتاژ معمولاً جزء كدام دسته حساب ميشود و
چهطور اتفاق ميافتد؟ 
ب – در يك سيستم قدرت ساده نظير شكل زير كه در آن نيروگاه
توان اكتيو و راكتيو P jQ  را به يك
سيستم بزرگ
(باس ) تحويل ميدهد ناپايداري استاتيك، سيگنال كوچك و گذرا
چگونه ممكن است اتفاق بيافتد. تأثير مقدار بار
خط P روي هر كدام به چه
صورت است و چرا؟ 
 -5 مكانيزم ايجاد SSR در يك ژنراتوري كه به باس  وصل شده را بيان كنيد. چرا براي مدل
ژنراتور از مدل موتور
آسنكرون استفاده ميشود. چگونه ميتوان با ايجاد آن مقابله
كرد. دو روش ذكر كنيد. كنكور دكتري دانشگاه آزاد
90 
 -1 شرح دهيد كه در مطالعات ديناميكي سيستمهاي قدرت
«بار» برحسب طبيعيت مسئله مورد مطالعه به چه
صورتهائي مدل ميشود؟ 
مدلسازي بار را به دو بخش عمده مدلهاي استاتيكي و مدلهاي
ديناميكي تقسيم ميكنند. 
* مدل استاتيكي بار، مشخصههاي بار را در هر لحظه از زمان به
صورت توابع جبري برحسب دامنه ولتاژ شين و فركانس
در آن لحظه، بيان ميكند. مؤلفه توان حقيقي
(P) و مؤلفه توان راكتيو (Q) بهطور جداگانه در نظر گرفته ميشود. 
وابستگي مشخصههاي بار به ولتاژ معمولاً بهصورت نمايي نمايش
داده ميشود .
 
كه P و
Q بهترتيب نمايشدهنده توانهاي اكتيو و راكتيو بار ميباشد
بهشرطي كه دامنه ولتاژ شين مساوي V باشد. زيرنويس o مقادير متغيرهاي
مربوط را در شرائط كاري نشان ميدهد. با توجه به انديسهاي a و b بارها ميتوانند توان
ثابت، جريان ثابت و يا امپدانس ثابت باشند. روش ديگري براي
نشان دادن وابستگي و بار به ولتاژ وجود دارد. 
 
ضرايب i و
i ميزان مشاركت مؤلفههاي وابسته به ولتاژ بار را نشان
ميدهند. P و Q بهترتيب بار و ولتاژ در يك
P نقطه كار مشخص ميباشند. ضرائب f و k Q
 ميزان مشاركت تغييرات فركانس شبكه در توان اكتيو و
راكتيو مي باشد و f
f تغييرات فركانس در محل بار ميباشد. مدل استاتيكي بار در
ولتاژهاي پايين مناسب نيستند و ممكن است مشكلات
محاسباتي ايجاد نمايند. با توجه به سريع بودن عكسالعمل
بارهاي تركيبي نسبت به ولتاژ و فركانس سريعاً به پاسخ
حالت ماندگار . ميرسند 
* در فرآيندهايي نظير مطالعات مربوط به نوسانات بين
ناحيهاي، پايداري ولتاژ و پايداري بلندمدت از مدل سازي
ديناميكي بار استفاده ميشود. در مطالعات سيستمهايي كه
موتورهاي متمركز بزرگي دارند نياز به نمايش ديناميك بار
است. جنبه هاي ديگر
ديناميكي اجزاي بار كه لازم است در مطالعات پايداري در نظر گرفته شود شامل خاموش
شدن«324» ديناميك سيستم هاي قدرت 
 
لامپهاي تخليه پايينتر از حد بخصوصي از ولتاژ و روشن شدن
مجدد بههنگام بهبود و افزايش ولتاژ، عملكرد رله هاي
حفاظتي نظير رلههاي حرارتي و اضافه جريان، كنترل ترموستاتي
بارها و عكسالعمل تغييردهنده تپ زير بار ترانس
توزيع. 
 -2 شرح دهيد كه در مطالعه نحوه تغييرات فركانس و بار
سيستم و كنترل فركانس، معادلات الكتريكي ژنراتور و AVR
بهچه صورت در نظر گرفته ميشود و ثابت كنيد كه پاسخ ماندگار
تغييرات فركانس f به تغيير پلهاي بار به مقدار
از رابطه زير بهدست مي . آيد Pd
d f P (D ) R D: دروپ گاورنر، D ضريب
تغييرات بار با فركانس است. 
حل) جهت تشريح روابط معادله نوسان ژنراتور را در نظر مي .
گيريم 
  تغييرات بار PL توان الكتريكي ژنراتور و Pelec توان مكانيكي و
Pmech كه M گشتاور
زاويهاي،  سرعت زاويهاي،
غيروابسته به فركانس و D حساسيت تغييرات بار نسبت به فركانس است. 
تابع تبديل توربين به صورت زير خواهد بود. تغييرات موقعيت شيربخار است. Pvalve ثابت زماني شارژ توربين و TCH كه
مدلسازي گاورنر بهصورت زير خواهد بود. 
ثابت زماني گاورنر باشد و R دروپ گاورنر ميباشد.