شبیه سازی و ترجمه مقاله مدلسازی شبکه های برق با استفاده از فازورهای دینامیکی در چارچوب مرجع dq0

1- مقدمه 2- فازورهای پویا در قاب مرجع dq0 3- دینامیک شبکه های بزرگ در قاب مرجع dq0 4- اولین مدل پیشنهادی dq0 5- مدل دینامیکی dq0 6- نتایج عددی 7- نتیجه گیری

چکیده – رفتار دینامیکی سیستم های قدرت بزرگ به طور سنتی با استفاده از فازور متغیر با زمان مورد مطالعه قرار می گیرد با فرض اینکه سیستم شبه-استاتیک است. با این حال، با افزایش منابع تولید پراکنده و منابع تجدید پذیر در شبکه های قدرت ، فرض بر این شده است که سیستم قدرت به طور روز افزون نادرست کار خواهد نمود. (کارکردش دچار اختلال می گردد). در این مقاله، ما در حال حاضر یک مدل پویا از شبکه های کلی انتقال و توزیع که از فازور پویا در مرجع dq0 استفاده شده است را در نظر گرفتیم. این مدل در حوزه فرکانس فرمولبندی شده و براساس فرکانس شبکه وابسته به ماتریس ادمیتانس فرمولبندی شده است. ما همچنین یک نسخه ساده شده از این مدل که توسط تیلور مرتبه اول بسط داده شده است را منظور نموده ایم. مدلهای پیشنهادی در واقع مدل شبه-استاتیک در فرکانسهای بالاتر را توسعه داده است، در حالی که با استفاده از سیگنالهای dq0 که در حالت پایدار هستند، و بنابراین ترکیب مزایای استفاده از پهنای باند بالا و یک نقطه عملکرد تعریف شده است. مدلهای عددی با استفاده از شبکه های 9، 30 و 118 باسه مورد تست قرار گرفته اند. شبیه سازی ها نشان می دهد پاسخ فرکانس همه ی مدلها در فرکانسهای پایین همزمان و در فرکانسهای بالا نوسانی هستند. علاوه بر این، پاسخ مدل dq0 در حوزه زمان و در مرجع abc بسیار نزدیک به مدلهای گذرا می باشند.

The dynamic behavior of large power systems has been traditionally studied by means of time-varying phasors, under the assumption that the system is quasi-static. However, with increasing integration of fast renewable and distributed sources into power grids, this assumption is becoming increasingly inaccurate. In this paper, we present a dynamic model of general transmission and distribution networks that uses dynamic phasors in the dq0 reference frame. The model is formulated in the frequency domain, and is based on the network frequency dependent admittance matrix. We also present a simplified version of this model that is obtained by a first-order Taylor approximation of the dynamic equations. The proposed models extend the quasi-static model to higher frequencies, while employing dq0 signals that are static at steady-state, and therefore combine the advantages of high bandwidth and a well-defined operating point. The models are verified numerically using the 9-, 30-, and 118-bus test-case networks. Simulations show that frequency responses of all models coincide at low frequencies and diverge at high frequencies. In addition, responses of the dq0 model in the time domain and in the abc reference frame are very close to those of the transient model.

دینامیک سیستم های قدرت

یکی از موضوعات مهم در صنعت برق بحث فرکانس و ولتاژ می باشد. عدم تطابق فرکانس ناپایداری سیستم قدرت را به همراه خواهد داشت. پایداری ولتاژ و پایداری فرکانس در زمینه ی دینامیک سیستم های قدرت مورد بررسی قرار می گیرد. در این مقاله نیز مدلسازی شبکه های برق با فازورهای دینامیکی در چارچوب مرجع dq0 مورد بررسی قرار گرفته است. شکل زیر نمونه ای از خروجی های این شبیه سازی را نشان می دهد:

در مطالعه ی این مقاله شبکه های 9، 30 و 118 باسه مورد بررسی قرار گرفته است ولی در شبیه سازی ها شبکه های 9 و 14 باسه مورد بررسی و شبیه سازی شده اند.