1403/03/29
علی حسامی نقشبندی

علی حسامی نقشبندی

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 54891980200
دانشکده: دانشکده مهندسی
نشانی: دانشکده مهندسی- ساختمان شماره 1
تلفن: 33663563

مشخصات پژوهش

عنوان
شناسایی و کنترل به هنگام نوسانات اجباری در سیستم های قدرت تحت استرس
نوع پژوهش
پایان نامه
کلیدواژه‌ها
نوسانات اجباری، تشدید، شناسایی منبع، سیکل حدی، مدولاسیون دامنه
سال 1401
پژوهشگران کاوه نادری(دانشجو)، علی حسامی نقشبندی(استاد راهنما)، اودایا آناکاگی(استاد مشاور)

چکیده

نوسانات الکترومکانیکی از دیرباز از جملۀ پدیده های مشکل ساز و مخرب در بهره برداری ایمن از سیستم های قدرت بوده اند. نوسانات الکترومکانیکی فرکانس پایین سیستم قدرت ضمن توجه به عامل وقوع، به دو گروه نوسانات طبیعی و نوسانات اجباری تقسیم می شوند. سیستم قدرت در قبال نوسانات اجباری و نوسانات آزاد واکنش های متفاوتی را از خود بروز می دهد. نوسانات اجباری، پاسخ سیستم قدرت به اختلالات متناوب خارجی بوده که از جملۀ پدیده های چالش برانگیز در بهره برداری ایمن از سیستم های قدرت تحت تنش بوده و تشدید ان ها با مُدهای طبیعی، تهدیدی ویرانگر برای سیستم قدرت به شمار می آید. در این رساله سه راهبرد جدید به منظور شناسایی منابع نوسانات اجباری تحت تشدید ارائه شده است. در الگوریتم اول، تغییرات لحظه ای در توان های حقیقی و سرعت های زاویه ای ژنراتورها محاسبه می گردد. سپس یک الگوی تعامل چند جانبۀ انرژی محور برای ژنراتورها استخراج می گردد. با تکیه بر نظریه طیفی گراف، مسئله مکان یابی منابع نوسانات اجباری به عنوان یک ماتریس لاپلاسین نرمالیزه شده فرموله می گردد. مشخصه های سیستم قدرت که در این ماتریس نهفته است، از طریق تجزیه و تحلیل مقادیر ویژه و بردارهای ویژه آشکار می گردند. کوچکترین درایۀ بردارهای ویژۀ مربوط به دو مقدار ویژۀ بزرگتر، مکان منبع نوسانات اجباری را آشکار می سازد. سپس در راهبرد دوم، یک الگوریتم مبتنی بر فرکانس مؤلفۀ اصلی بر اساس جهت انرژی پتانسیل مبادله شده مابین ژنراتورها پیشنهاد شده است. نخست، یک گراف مستقیم از شبکۀ کاهش یافته به شینه های ژنراتوری، تعریف می شود که در آن وزن و جهت شاخه ها بر اساس یک تابع انرژی محور تخصیص داده می شود. بر اساس جملات کسینوسی ظاهر شده در اوزان شاخه های گراف، تصمیمات متعاقب باتوجه به سرعت های زاویه ای و توان های حقیقی ژنراتورها اتخاذ می گردد. راهبرد سوم، یک روش نوین مبتنی بر فاز سه مرحله ای با الهام از مفهوم تابع انرژی گذرا را ارائه می دهد. در شروع فرآیند، هر یک از شینه های ژنراتوری با زوایای توان حقیقی تولیدی و سرعت زاویه ای شان برچسب گذاری می شوند. در ادامه، اختلاف در زوایای توان حقیقی ژنراتورها و نیز تفاوت در زوایای سرعت-های زاویه ای آن ها به عنوان ضرایب وزنی شاخه های گراف مورد استفاده قرار می گیرند. سپس، سه دسته توابع تصمیم گیری به صورت متوالی بر روی این گراف اعمال می شوند. ابتدا ضرایب وزنی شاخه ها و گره های گراف شبکه به عنوان ورودی به توابع تصمیم گیری اول تحویل داده می شوند. صرف نظر از ابعاد و اندازۀ شبکه، نتیجۀ این مرحله به حداکثر چهار ژنراتور کاندیدا محدود می شود. گام دوم منحصراً بر نتایج حاصل از مرحلۀ اول تمرکز دارد که منجر به معرفی دو ژنراتور به عنوان موارد توصیه شده می شود. مرحلۀ آخر، با تکیه بر خروجی گام دوم، ژنراتور هدف را به طور دقیق معرفی می کند. سری های زمانی از طریق شبیه ساز به هنگام سیستم های قدرت به دست آمده و سپس در محیط نرم افزاری متلب تجزیه و تحلیل شده اند. سناریوهای مختلفی از جمله سیکل حدی، مدولاسیون گشتاور مکانیکی و مدولاسیون سیستم تحریک مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته اند.