معرفي نرم افزار pss /e براي شبيه سازي سيستم قدرت

معرفي نرم افزار PSS /E براي شبيه سازي سيستم قدرت
iنرم افزارPSS/E از بدو پيدايش خود در سال 1976 كاربردهاي گسترده اي در شبيه سازي سيستم قدرت يافته است.اين نرم افزار كه در شركت PTI آمريكا طراحي شده، هم اكنون در بيش از 40 كشور دنيا بكار مي رود.
كاربردها
از نرم افزار PSS /E در زمينه هاي گوناگوني مانند شبيه سازي، آناليز و بهينه سازي عملكرد سيستم قدرت مي توان استفاده نمود.
از مزاياي ديگر اين نرم افزار، امكان استفاده از آن بر روي سيستمهاي عامل گوناگون مانند ويندوز 95 و NT ، سان سولاريس , 2.X ,HP 9000 HP-UX 10 DEC ALPHA DIGITAL UNIX , ,IBM AIX DEC ALPHA OPEN VMS وجود دارد.



موارد زير از جمله كاربرد هاي نرم افزار PSS /Eبشمار مي آيند:

• پخش بار
• پخش بار بهينه
• آناليز اتصال كوتاه متقارن و نامتقارن
• شبيه سازي ديناميك سيستم قدرت ( كوتاه مدت و دراز مدت)
• كاهش حجم شبكه
• آناليز سيگنال كوچك
• تعيين هزينه
• آناليز حدود انتقال قدرت

نرم افزار PSS /E مدلسازي تكنولوژيهاي پيشرفته مانند FACTS يا كانورتر با كموتاسيون خازني براي سيستمهاي HVDC را نيز در بر مي گيرد. اين نرم افزار امكان استفاده از روشهاي مختلف آناليز را فراهم مي آورد. براي مثال، امكان پخش بار dcبراي آناليز سريع سيستم وجود دارد. با استفاده از امكانات مدلسازي ديناميك PSS/E مي توان مواردي همچون مدلهاي دقيق گاورنر، استراتژيهاي كنترلي استاندارد بويلر و مدلهاي بسيار پيچيده HVDC را با توجه به شرايط خاص نصب، مورد بررسي و تجزيه و تحليل قرار داد.
ويژگيها و تواناييها
نرم افزار PSS/E از محيط كاربردي گرافيكي ( GUI) پيشرفته اي بر خوردار است . در اين GUI امكان ذخيره سازي ماكرو براي انجام روندهاي محاسباتي و عملياتي تكراري وجود دارد . همچنين امكان ورود و تصحيح داده ها براي دياگرام تك خطي فراهم آمده است. همچنين كاربران مي توانند مطابق نياز خود برنامه نويسي كنند، فرايندهاي محاسباتي را تغيير دهند يا بر تواناييهاي مدلسازي بيفزايند.

زبان برنامه نويسي IPLAN امكانات زير را براي كاربران فراهم مي آورد:

• اخذ نتايج PSS/E و تصحيح داده هاي ورودي
• انجام حلقه تكرار و آزمون بر پايه بسط هاي رياضي برآورد شده.
• تهيه گزارشهاي تخصصي بصورت جدول ، فرم و نمودار
• خواندن و نوشتن فايلهايي كه توسط كاربران تعريف مي شود.
• امكان تعريف مدل و مدلسازي توسط كاربران

PSS/E نخستين نرم افزاري است كه در سطح عمومي منتشر شده و در آن امكان تعريف مدلهاي ديناميك توسط كاربر با مشخصات زير وجود دارد:

• عدم محدوديت در پيچيدگي مدلسازي
• امكان تعريف مدلهايي با كارايي بسيار بالا براي محيطهاي توليدي
• روش ساده براي تعريف مدل
• توانايي مدلسازي حالت گذرا و دراز مدت

پخش بار بهينه (OPF)
با استفاده از قابليت پخش بار بهينه، مي توان هزينه عملكرد سيستم را كاهش داد. O PF مي تواند معادله پخش بار كامل را با حفظ كوپلاژ توان حقيقي و مجازي حل كند تا ميزان هر يك از آنها بدست آيد . از OPF مي توان براي تعريف و حل سريع پيچيده ترين مسائل بهينه سازي سيستم قدرت استفاده نمود .در نرم افزار PSS/ E امكان بررسي سيستمهاي بسيار پراكنده يا سيستمهاي بسيار متراكم ( با 500000 باس) وجود دارد. مزيت مهم ديگر OPF در انتخاب بهترين راه حل براي مساله است. در روشهاي متداول پخش بار، مهندس بايد راه حلهاي گوناگون را بررسي كند تا به راه حل مناسبي دست يابد، در حاليكه ابزار O PF مستقيماً شرايط كنترلي را تغيير مي دهد تا به بهترين راه حل برسد، بطوريكه همه شرايط سيستم بطور همزمان ارضا شود و هزينه ها كمينه و عملكرد بهينه گردد. در ابزار O PF مدلهاي گوناگون پخش بار از پيش تعريف شده است.


اين ابزار علاوه بر برخورداري از GUI ساده و يكپارچگي با PSS/E، از انعطاف پذيري بهمراه ويژگيهاي زير برخوردار است:

• گستره اي از شرايط و كنترلها
• امكان اعمال چندين هدف و تعيين هزينه براي بيشتر شرايط و كنترلها
• الگوريتم سريع و مقاوم
• امكان استفاده براي كاربردهاي عملكرد همزمان شبكه
• برنامه ريزي توان راكتيو
• تجزيه وتحليل افت ولتاژ
• بررسي توانايي انتقال توان

شبيه سازي ديناميك شبكه و شرايط وقوع خطا

در نرم افزار PSS/E امكانات مناسبي براي بررسي و شبيه سازي حالتهاي گذراي شبكه وجود دارد . PSS/E نخستين نرم افزاري است كه در آن كاربران مي توانند مطالعات خود را از يك مساله حل شده پخش بار آغاز كنند . در نتيجه، با استفاده از همه بار گذاريها و مقدار واقعي ولتاژ داخلي ژنراتورها مي توان به دقيقترين مقدار جريان خطا دست يافت. نرم افزار PSS/E مي تواند محاسبات خود را در حالتهاي زير انجام دهد:

• نمايش خطاهاي سه فاز و فاز به زمين روي دياگرام تك خطي انتقال توان
• وقوع همزمان وقايع پيچيده در چندين باس و نقاط مختلف سيستم انتقال
• موارد زير از مزاياي ديگر اين نرم افزار بشمار مي آيند:
• نمايش همه ولتاژ ها و جريانها
• كليد زني مستقل قطبها
• محاسبات مدار شكن
• امكان قطع و شروع مجدد شبيه سازي در زمان دلخواه
• امكان بررسي آثار هر نوع اغتشاش مانند وقوع خطا، قطع ژنراتور، راه اندازي موتور و حذف بار
• امكان محاسبه نسبت پاسخ و پاسخ گذراي مدار باز در سيستمهاي تحريك
• امكان تخمين پارامتر هاي ماشين سنكرون و القايي

نرم افزار PSS/E از مدلهاي زير براي شبيه سازيهاي خود برخوردار است:

• مدلهاي گوناگون و دقيق ژنراتور، سيستم تحريك، گاورنر و پايدار ساز
• مدلهاي پيچيده بار، توان راكتيو ايستا و مدلهاي چند پايانه اي HVDC
• مدلهاي رله ديستانس، زيرفركانسي و جريان زياد
• امكان بررسي اثر فركانس بر مدلها و پارامترهاي شبكه
• امكان تعريف مدل توسط كاربر براي هر نوع فرايند كنترلي( بدون افزايش زمان اجراي برنامه)

علاوه براين، امكان شبيه سازي ديناميك دراز مدت سيستم نيز در نرم افزار PSS/E وجود دارد . بدين ترتيب، امكان بررسي و تجزيه و تحليل مواردي مانند تغيير فركانس ناشي از پاسخ گذراي راه انداز يا تغييرات ولتاژ ناشي از عملكرد ادوات حفاظتي فراهم مي آيد. در چنين مواردي، شبيه سازي كاملاً مشابه سيستم واقعي انجام مي گيرد.

موارد زير نيز از تواناييهاي نرم افزار PSS/E در اين زمينه بشمار مي روند:

• امكان بررسي اثر متغيرهاي كنترلي بويلر
• امكان بررسي بيشترين حدود سيستم تحريك
• امكان مدلسازي در حالت عملكرد همزمان براي تپ و جابجايي فاز در ترانسفورماتور