پایان نامه مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

فهرست و منابع پایان نامه مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

فهرست:

1-1 مقدمه

1-2 مدلهای ترانسفورماتور

1-2-1 معرفی مدل ماتریسی Matrix Representation (BCTRAN Model)

1-2-2 مدل ترانسفورماتور قابل اشباع  Saturable Transformer Component (STC Model)

1-2-3 مدلهای بر مبنای توپولوژی Topology-Based Models

2- مدلسازی ترانسفورماتور

2-1 مقدمه

2-2 ترانسفورماتور ایده آل

2-3 معادلات شار نشتی

2-4 معادلات ولتاژ

2-5 ارائه مدار معادل

2-6 مدلسازی ترانسفورماتور دو سیم پیچه

2-7 شرایط پایانه ها (ترمینالها)

2-8 وارد کردن اشباع هسته به شبیه سازی

2-8-1 روشهای وارد کردن اثرات اشباع هسته

2-8-2 شبیه سازی رابطه بین و 

2-9 منحنی اشباع با مقادیر لحظهای

2-9-1 استخراج منحنی مغناطیس کنندگی مدار باز با مقادیر لحظهای

2-9-2 بدست آوردن ضرایب معادله انتگرالی

2-10 خطای استفاده از منحنی مدار باز با مقادیر rms

2-11 شبیه سازی ترانسفورماتور پنج ستونی در حوزه زمان

2-11-1 حل عددی معادلات دیفرانسیل

2-12 روشهای آزموده شده برای حل همزمان معادلات دیفرانسیل

3- انواع خطاهای نامتقارن و اثر اتصالات ترانسفورماتور روی آن

3-1 مقدمه

3-2 دامنه افت ولتاژ

3-3 مدت افت ولتاژ

3-4 اتصالات سیم پیچی ترانس

3-5 انتقال افت ولتاژها از طریق ترانسفورماتور

§3-5-1 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور

§3-5-2 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور

§3-5-3 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم

§3-5-4 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم

§3-5-5 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم

§3-5-6 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم

§3-5-7 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور

§3-5-8 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور

§3-5-9 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوعدوم

§3-5-10 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم

§3-5-11 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم

§3-5-12 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم

§3-5-13 خطاهای دو فاز به زمین

3-6 جمعبندی انواع خطاها

3-7 خطای Type A ، ترانسفورماتور Dd

3-8 خطای Type B ، ترانسفورماتور Dd

3-9 خطای Type C ، ترانسفورماتور Dd

3-10 خطاهای Type D و Type F و Type G ، ترانسفورماتور Dd

3-11 خطای Type E ، ترانسفورماتور Dd

3-12 خطاهای نامتقارن ، ترانسفورماتور Yy

3-13 خطاهای نامتقارن ، ترانسفورماتور Ygyg

3-14 خطای Type A ، ترانسفورماتور Dy

3-15 خطای Type B ، ترانسفورماتور Dy

3-16 خطای Type C ، ترانسفورماتور Dy

3-17 خطای Type D ، ترانسفورماتور Dy

3-18 خطای Type E ، ترانسفورماتور Dy

3-19 خطای Type F ، ترانسفورماتور Dy

3-20 خطای Type G ، ترانسفورماتور Dy

3-21 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type A شبیه سازی با PSCAD

شبیه سازی با برنامه نوشته شده

3-22 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type B شبیه سازی با PSCAD

شبیه سازی با برنامه نوشته شده

3-23 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type C شبیه سازی با PSCAD

شبیه سازی با برنامه نوشته شده

3-24 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type D شبیه سازی با PSCAD

شبیه سازی با برنامه نوشته شده

3-25 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای  Type E شبیه سازی با PSCAD

شبیه سازی با برنامه نوشته شده

3-26 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type F شبیه سازی با PSCAD

شبیه سازی با برنامه نوشته شده

3-27 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type G شبیه سازی با PSCAD

شبیه سازی با برنامه نوشته شده

3-28 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس IEEE برای خطای Type D در باس 5

3-29 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس IEEE برای خطای Type G در باس 5

3-30 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس IEEE برای خطای Type A در باس 5

4- نتیجه گیری و پیشنهادات

مراجع

 1-1 مقدمه

1-2 مدلهای ترانسفورماتور

1-2-1 معرفی مدل ماتریسی Matrix Representation (BCTRAN Model)

1-2-2 مدل ترانسفورماتور قابل اشباع  Saturable Transformer Component (STC Model)

1-2-3 مدلهای بر مبنای توپولوژی Topology-Based Models

2- مدلسازی ترانسفورماتور

2-1 مقدمه

2-2 ترانسفورماتور ایده آل

2-3 معادلات شار نشتی

2-4 معادلات ولتاژ

2-5 ارائه مدار معادل

2-6 مدلسازی ترانسفورماتور دو سیم پیچه

2-7 شرایط پایانه ها (ترمینالها)

2-8 وارد کردن اشباع هسته به شبیه سازی

2-8-1 روشهای وارد کردن اثرات اشباع هسته

2-8-2 شبیه سازی رابطه بین و 

2-9 منحنی اشباع با مقادیر لحظهای

2-9-1 استخراج منحنی مغناطیس کنندگی مدار باز با مقادیر لحظهای

2-9-2 بدست آوردن ضرایب معادله انتگرالی

2-10 خطای استفاده از منحنی مدار باز با مقادیر rms

2-11 شبیه سازی ترانسفورماتور پنج ستونی در حوزه زمان

2-11-1 حل عددی معادلات دیفرانسیل

2-12 روشهای آزموده شده برای حل همزمان معادلات دیفرانسیل

3- انواع خطاهای نامتقارن و اثر اتصالات ترانسفورماتور روی آن

3-1 مقدمه

3-2 دامنه افت ولتاژ

3-3 مدت افت ولتاژ

3-4 اتصالات سیم پیچی ترانس

3-5 انتقال افت ولتاژها از طریق ترانسفورماتور

§3-5-1 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور

§3-5-2 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور

§3-5-3 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم

§3-5-4 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم

§3-5-5 خطای تکفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم

§3-5-6 خطای تکفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم

§3-5-7 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور

§3-5-8 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور

§3-5-9 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوعدوم

§3-5-10 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم

§3-5-11 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم

§3-5-12 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم

§3-5-13 خطاهای دو فاز به زمین

3-6 جمعبندی انواع خطاها

3-7 خطای Type A ، ترانسفورماتور Dd

3-8 خطای Type B ، ترانسفورماتور Dd

3-9 خطای Type C ، ترانسفورماتور Dd

3-10 خطاهای Type D و Type F و Type G ، ترانسفورماتور Dd

3-11 خطای Type E ، ترانسفورماتور Dd

3-12 خطاهای نامتقارن ، ترانسفورماتور Yy

3-13 خطاهای نامتقارن ، ترانسفورماتور Ygyg

3-14 خطای Type A ، ترانسفورماتور Dy

3-15 خطای Type B ، ترانسفورماتور Dy

3-16 خطای Type C ، ترانسفورماتور Dy

3-17 خطای Type D ، ترانسفورماتور Dy

3-18 خطای Type E ، ترانسفورماتور Dy

3-19 خطای Type F ، ترانسفورماتور Dy

3-20 خطای Type G ، ترانسفورماتور Dy

3-21 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type A شبیه سازی با PSCAD

شبیه سازی با برنامه نوشته شده

3-22 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type B شبیه سازی با PSCAD

شبیه سازی با برنامه نوشته شده

3-23 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type C شبیه سازی با PSCAD

شبیه سازی با برنامه نوشته شده

3-24 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type D شبیه سازی با PSCAD

شبیه سازی با برنامه نوشته شده

3-25 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای  Type E شبیه سازی با PSCAD

شبیه سازی با برنامه نوشته شده

3-26 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type F شبیه سازی با PSCAD

شبیه سازی با برنامه نوشته شده

3-27 شکل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type G شبیه سازی با PSCAD

شبیه سازی با برنامه نوشته شده

3-28 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس IEEE برای خطای Type D در باس 5

3-29 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس IEEE برای خطای Type G در باس 5

3-30 شکل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبکه 14 باس IEEE برای خطای Type A در باس 5

4- نتیجه گیری و پیشنهادات

مراجع

 

.

منبع:

[1]Thu Aung, and Jovica V. Milanovic, “The Influence of Transformer Winding Connections on the Propagation of Voltage Sags”, IEEE Trans. Power Del., VOL. 21, NO. I, JANUARY 2006

 

[2]M.H.J.Bollen, Understanding Power Quality Problems: Voltage Sags and Interruptions , IEEE Press Series on Power Engineering. NJ:IEEE Press , 2000

 

[3]G.J.Wakileh, Power System Harmonic: Fundamental, Analysisand Filter Design.  New York:Springer-Verlag,2001

 

[4]V.Milanovic and Aung, "The Influenceof Transformer Winding Connections on the Propagation of Voltage Sags"   vol. 21 NO. 1 , JANUARY 2006

 

[5] Bruce A. Mork, Francisco Gonzalez, Dmitry Ishchenko,Don L. Stuehm, and Joydeep Mitra. “Hybrid Transformer Model for Transient Simulation—Part I: Development and Parameters”. IEEE Trans. Power Del., VOL. 22, NO. 1, JANUARY 2007

 

[6]R.C.Dugan et al., Electrical Power Systems Quality , 2nd ed . New York: McGraw-Hill ,2002.

 

[7]Joaquín Pedra, Luis Sáinz, Felipe Córcoles, and Luis Guasch , "Symmetrical and   Unsymmetrical Voltage Sag Effects on Three-Phase Transformers"   IEEE RANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL. 20 NO. 2, APRIL 2005

 

[8]Luis Guasch, Felipe Córcoles, Joaquín Pedra,, and Luis Sáinz , "Effects of Symmetrical Voltage Sags on Three-Phase Three-Legged Transformers"IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL. 19, NO. 2, APRIL 2004

 

[9]S.G. Abdulsalam, W. Xu and V. Dinavahi , "Modelling and simulation of three-phase transformers for inrush current studies"IEE Proc.-Gener. Transm. Distrib., Vol. 152, No. 3, May 2005

 

[10]S. A. Saleh, , and M. A. Rahman ,"A New Transient Model for Three-Phase Power Transformers Using a Wavelet Filter Bank" IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL. 20, NO. 2, APRIL 2005

 

[11]Pirjo Heine, and Matti Lehtonen  ,  "Voltage Sag Distributions Caused by Power System Faults" IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS, VOL. 18, NO. 4, NOVEMBER 2003POWER DELIVERY, VOL. 21, NO. I, JANUARY 2006

 

[12] V. Brandwajn, H. W. Dommel, and I. I. Dommel, “Matrix representation of three-phase n-winding transformers for steady-state and transient studies,” IEEE Trans. Power App. Syst., vol. PAS-101, no. 6, pp. 1369–1378, Jun. 1982.

 

[13] T. Henriksen, “How to avoid unstable time domain responses caused by transformer models,” IEEE Trans. Power Del., vol. 17, no. 2, pp. 516–522, Apr. 2002.

 

[14] E. P. Dick and W. Watson, “Transformer models for transient studies based on field measurement,” IEEE Trans. Power App. Syst., vol. PAS-100, no. 1, pp. 401–419, Jan. 1981.

 

[15] F. de León and A. Semlyen, “Complete transformer model for electromagnetic transients,” IEEE Trans. Power Del., vol. 9, no. 1, pp. 231–239, Jan. 1994.

 

[16] A. Narang and R. H. Brierley, “Topology based magnetic model for steady-state and transient studies for three phase core type transformers,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 9, no. 3, pp. 1337–1349, Aug. 1994.

 

[17] B. A. Mork, “Five-legged wound-core transformer model: Derivation, parameters, implementation, and evaluation,” IEEE Trans. Power Del., vol. 14, no. 4, pp. 1519–1526, Oct. 1999.

 

[18] R. Yacamini and H. Bronzeado, “Transformer inrush calculations using a coupled electromagnetic model,” in Proc. Inst. Elect. Eng., Sci. Meas. Technol., vol. 141, Nov. 1994, pp. 491–498.

 

[19] X. Chen, “A three-phase multi-legged transformer model in ATP using the directly-formed inverse inductance matrix,” IEEE Trans. Power Del., vol. 11, no. 3, pp. 1554–1562, Jul. 1996.

 

[20] D. Dolinar, J. Pihler, and B. Grcar, “Dynamic model of a three-phase power transformer,” IEEE Trans. Power Del., vol. 8, no. 4, pp. 1811–1819, Oct. 1993.

 

[21] C. E. Lin, J. C. Yeh, C. L. Huang, and C. L. Cheng, “Transient model and simulation in three-phase three-limb transformers,” IEEE Trans. Power Del., vol. 10, no. 2, pp. 896–905, Apr. 1995.

 

[22] M. Elleuch and M. Poloujadoff, “A contribution to the modeling of three phase transformers using reluctances,” IEEE Trans. Magn., vol. 32, no 2, pp. 335–343, Mar. 1996.

 

[23] X. Chen and S. S. Venkata, “A three-phase three-winding core-type transformer model for low-frequency transient studies,” IEEE Trans. Power Del., vol. 12, no. 3, pp. 775–782, Apr. 1997.

 

[24] C. E. Lin, J. B. Wei, C. L. Huang, and C. J. Huang, “A new method for representation of hysteresis loops,” IEEE Trans. Power Del., vol. 4, no.1, pp. 413–420, Jan. 1989.

 

[25]Bruce A. Mork, Francisco Gonzalez, Dmitry Ishchenko, Don L. Stuehm, and Joydeep Mitra. “Hybrid Transformer Model for Transient Simulation—Part II: Laboratory Measurements and Benchmarking”. IEEE Trans. Power Del., VOL. 22, NO. 1, JANUARY 2007

 

[26]John H. Mathews , Fullerton  Kurtis D. Fink ,Numerical Methods Using MATLAB Third Edition, Prentice Hall,1999

 

[27] Jaan Kiusalaas, Numerical Methods in Engineering with MATLAB, Cambridge University Press,2005

 

[28] Math H.J.Bollen, Understanding Power Quality Problems, IEEE PRESS 2001

 

[29] Chee Mun Ong, Dynamic Simulations of Electric Machinery, Prentice Hall,1998

 

[30] Jaan Kiusalaas, Numerical Methods in Engineering with MATLAB, Cambridge University Press 2005

 

[31] MatjazDolinar, DragoDolinar, Gorazd Stumberger, … “A Three-Phase Core-Type Transformer Iron Core Model With Included Magnetic Cross Saturation”, IEEE Trans. On Magnetics, VOL.42, NO.10, OCTOBER 2006

 

[32] E. Styvaktakis, M. H. J. Bollen, and I. Y. H. Gu, “Transformer saturation

after a voltage dip,” IEEE Power Eng. Rev., vol. 20, pp. 62–64, Apr. 2000.

 

[33] L. Guasch, F. Córcoles, J. Pedra, and L. Sáinz, “Effects of symmetrical

voltage sags on three-phase three-legged transformers,” IEEE Trans.

Power Del., to be published.

 

[34] J. Pedra, L. ¦inz, F. Córcoles, R. López, and M. Salichs, “PSpice computer

model of a nonlinear three-phase three-legged transformer,” IEEE

Trans. Power Del., vol. 19, pp. 200–207, Jan. 2004.

 

[35] Prusty, S. and Rao, M.V.S. (1980), “A Direct Piecewise Linearized Approach to Convert RMS Saturation Characteristic to Instantaneous Saturation Curve,” IEEE Trans. On Magnetics. Vol.16,No.1,1975,pp.156-160.

.