![]() | Only 14 pages are availabe for public view |
Abstract يعرف الاستقرار الديناميكى للنظم الكهربائية على انه قدرة المولدات المتزامنة على ان تحافظ على تزامنها بعد حدوث اضطراب شديد فى الشبكة. وتعرف الاضطرابات الشديدة بتلك التى تسبب تغير ملحوظ فى حالة النظم الكهربائية ويرجع اما الى تغير فجائى فى توصيلات النظام أو فى ظروف تشغيله. وهذه الاضطرابات تحدث نتيجة لحدوث قصر فى اى من اجزاء النظام أو فصل احد مكوناته مثل الخطوط أو واحد أو أكثر من المولدات أو المحولات بالاضافة الى ان فقد الاثارة بالنسبة لاى من المولدات او فصل جزء من الاحمال يؤدى الى حدوث اضطراب فى النظم الكهربائية. وحتى الآن فان حدود الاستقرار اللحظى للنظم الكهربائية الموحدة مازالت تحتاج الى مزيد من البحث وخاصة فيما يتعلق بتأثير تمثيل الأحمال. وتهدف الأبحاث القائمة الآن فى هذا النوع من الدراسة الى معرفة تأثير الخروج الفجائى لوحدات التوليد على خطوط الربط بين الشبكات الكهربائية أو خطوط الربط الداخلية فى نظام كهربائى معين. وفى مثل هذه الدراسات فانه يجب الاهتمام بتمثيل الأحمال بدقة فى الشبكة الكهربائية. لتمثيل الأحمال فى النظم الكهربائية خلال دراسة الاستقرار اللحظى توجد عدة نماذج مختلفة يمكن اختيارها. ولقد تم دراسة ستة نماذج مختلفة فى هذه الرسالة ولقد أعطت بعض بحوث الاستقرار اللحظى السابقة بعض الاهتمام الى طرق تمثيل الاحمال الكهربائية. مما هو جدير بالذكر انه عند دراسة الاستقرار اللحظى للنظم الكهربائية المحتوى على خطوط طويلة ذات الجهد العالى لم تعط عناية كافية لتمثيل الأحمال الكهربائية باستخدام نماذج مختلفة وهذا سوف يكون أحد الاهداف الرئيسية لهذا البحث. فى الباب الثانى تم حصر الابحاث السابقة فى موضوع تمثيل الاحمال فى دراسة الاستقرار اللحظى لنظم القوى الكهربائية. معظم هذه الابحاث اخذت فى الاعتبار تمثيل الاحمال بممانعة ثابتة متصلة بالأرض. وبعض هذه الابحاث اخذت فى الاعتبار تمثيل الحمل بطرق اخرى مختلفة ولكن لنظم مكونة من مولدين فقط أو لنظم مكونة من عدة مولدات مركزة فى منطقة محدودة. اما الباب الثالث فيحتوى على برنامج تمثيلى Simulator مناسب لدراسة الاستقرار اللحظى لنظم القوى الكهربائية. ولقد اعطيت طريقة التحليل والحساب اللازمة لدراسة الاستقرار اللحظى للنظم الكهربائية عندما تتعرض لاضطراب معين. فاستخدمت الطريقة التكرارية العروفة باسم جاوس زيدل بالاضافة الى مصفوفة الممانعات لقضبان الشبكة فى حل المعادلات التى تصف سلوك الشبكة الكهربائية. كما استخدمت الطريقة المعروفة باسم طريقة أويلر المعدلة لحل المعادلات التفاضلية الخاصة بالمولدات والمحركات والمكثفات المتزامنة. ولقد تم تمثيل الاخطاء المختلفة بواسطة مفاعلة مكافئة على التوازى بتوصيلها عند نقط الخطأ المختلفة خلال وقت الخطأ. ويحتوى الباب الرابع على النماذج المختلفة لتمثيل الأحمال والتى يمكن تلخيصها فيما يلى : 1-تمثيل الحمل بممانعة ثابة متصلة بالأرض. 2-تمثيل الحمل بتيار ثابت القيمة مع ثبات معامل القدرة له. 3-تمثيل الحمل بقدرة فعالة وغير فعالة ثابتة القيمة. 4-تمثيل الحمل ب 50%قدرة ثابتة و50% ممانعة ثابتة متصلة بالأرض. 5-تمثيل نسبة معينة من الحمل ممانعة ثابتة متصلة بالأرض والباقى محركات حثية تمثل بالمعادلات الديناميكية للحركة الميكانيكية. 6-تمثيل نسبة معينة من الحمل بممانعة ثابتة متصلة بالارض والباقى محركات حثية تمثل بالمعادلات الديناميكية للحركة الميكانيكية بالإضافة الى المعادلات التفاضلية للتيار فى العضو الدوار لها. ويحتوى الباب الخامس على برنامج تمثيلى لدراسة الاستقرار الديناميكى ويحتوى على الطرق المختلفة لتمثيل الأحمال. ومن أجل تقدير حساسية استقرار النظم الكهربائية للطرق المختلفة لتمثيل الاحمال فقد تم دراسة الاستقرار الديناميكى لشبكة كهربائية مكونة من محطة توليد مائية متصلة خلال شبكة نقل ذات جهد عال بنظام استقبال ممثل بمحطتى توليد حرارتين وثلاثة مكثفات متزامنة لتغذية ثلاثة احمال رئيسية فى نظام الاستقبال. كما تم اعداد برنامج لدراسة سريان القدرة فى حالات التشغيل العادية للنظم الكهربائية وهو مايعتبر جزءا سابقا على البرنامج الرقمى لدراسة الاستقرار الديناميكى. ويتضمن البحث مناقشة للنتائج التى تم التوصل اليها باستخدام الحاسب الرقمى لتمثيل الاحمال الكهربائية باستخدام النماذج المختلفة سابقة الذكر. كما يتضمن البحث دراسة العوامل المختلفة التى تؤثر فى الاستقرار الديناميكى لنظم القوى مثل تأثير المدة لحدوث الخطأ وازالته، تأثير التأريض فى الشبكات الكهربائية، تأثير السلوك الميكانيكى للحمل، تأثير الثابت الزمنى للقصور الاتى للمحركات الحثية، وتأثير مكان حدوث الخطأ على الاستقرار الديناميكى لنظم القوى الكهربائية. ويعرض الباب السادس بضرورة استخدام النموذج المناسب طبقا لطبيعة الاحمال الموجوة فى الشبكة ومركباتها كما يعرض بضرورة تمثيل المحركات الحثية بالمعادلات الديناميكة للحركة الميكانيكية لها واهمال المعادلات التفاضلية للتيار فى العضو الدوار لها. كما وجد ان تأريض الشبكات الكهربائية ليس له تأثير كبير فى النظام المستحمل. كما انه فى حالات وجود نسبة صغيرة من المحركات الحثية يمكن تمثيل الاحمال بتيار ثابت القيمة مع ثبات معامل القدرة له. |