معرفی و دانلود کتاب سیستم‌های قدرت جزیره‌ای

معرفی کتاب سیستم‌های قدرت جزیره‌ای

احسان اکبری در کتاب سیستم‌های قدرت جزیره‌ای از پایه آغاز می‌کند و به تفصیل تمامی مفاهیم و نکات ضروری مربوط به جزیره‌سازی سیستم‌های قدرت را در اختیار شما می‌گذارد. این کتاب علاوه بر مطالعات نظری و علمی، بر مطالعات موردی و شبیه‌سازی‌های تجربی نیز تکیه دارد تا سیستم‌های قدرت را با عمق بیشتری تشریح کند.

درباره‌ی کتاب سیستم‌های قدرت جزیره‌ای

کتابی که پیش رو دارید، کتاب سیستم‌های قدرت جزیره‌ای توسط احسان اکبری به تالیف رسیده است. این کتاب تعریفی از جزیره‌سازی سیستم‌های قدرت در شبکه ارائه می‌دهد و با تکیه بر تحلیل‌های علمی و ریاضیاتی و شبیه‌سازی‌های دقیق تجربی به تشریح کامل این سیستم می‌پردازد و تمامی ابعاد آن را برای شما آشکار می‌کند.

جزیره‌سازی به عملی می‌گویند که طی آن مرکز کنترل بعضی از خطوط شبکه را از مدار خارج می‌کند و سیستم قدرت یکپارچه را به صورت کنترل شده در هم می‌شکند. این عمل جهت تشکیل جزایر پایدار مطابق با هر گروه از ژنراتورهای همسو و در راستای رفع مشکلات شبکه یا جلوگیری از فروپاشی سیستم انجام می‌شود. جزیره‌سازی به سیستم یاری می‌رساند تا راحت‌تر خودش را یکپارچه و بازیابی کند.

سازماندهی کتاب سیستم‌های قدرت جزیره‌ای در هشت فصل صورت گرفته است. نویسنده در فصل اول پدیده‌ی جزیره‌ای شدن را شرح می‌دهد. فصل دوم مفاهیم و تعاریف پایه‌ای این حوزه را به تفصیل معرفی می‌کند. فصل سوم به بررسی پایداری سیستم‌های قدرت می‌پردازد. فصل چهارم به کاهش مرتبه‌ی سیستم‌های قدرت بزرگ و نظریه‌ی خوشه‌بندی اطلاعات اختصاص دارد و همچنین نظریه‌ی گراف را شرح می‌دهد و فصل پنجم شبیه‌سازی‌هایی از جزیره‌سازی سیستم‌های قدرت را بررسی و مطالعه می‌کند.

گفتنی است که این کتاب به همت انتشارات آریا دانش روانه‌ی بازار نشر ایران شده است.

کتاب سیستم‌های قدرت جزیره‌ای برای چه کسانی مناسب است؟

دانشجویان مهندسی برق قدرت، مهندسین این حوزه و کارشناسان وزارت نیرو از مخاطبین اصلی این کتاب به شمار می‌روند.

در بخشی از کتاب سیستم‌های قدرت جزیره‌ای می‌خوانیم

یک استراتژی جزیره‌سازی شامل خارج‌کردن صحیح خطوط، جدا کردن ژنراتورهای غیرهمگام از شبکه به هم پیوسته و جداسازی آن به چندین جزیره می‌تواند باشد. در هر کدام از جزایر بایستی تولید با مصرف یکی بوده و از این موضوع اطمینان حاصل شود که همه ژنراتورهای داخل یک جزیره در فرکانس سنکرون خود باهم نوسان کنند. پس از عمل جزیره‌سازی هر چند که سیستم جزیره شده در یک شرایط غیرنرمال بهره‌برداری می‌گردد اما بسیاری از مصرف کنندگان همچنان تغذیه می‌شوند. امروزه جزیره‌سازی سیستم‌های قدرت هر روز بیش از پیش اهمیت پیدا می‌کند چرا که شبکه‌های قدرت بهم پیوسته مدام در حال گسترش بوده و امکان وقوع حوادث سهمگین در آن‌ها افزایش می‌یابد. از آن جا که شکستن شبکه‌های قدرت مستلزم صرف هزینه زیادی است. بعنوان مثال ممکن است هر کدام از جزایر مجبور به بارزدایی و یا خروج ژنراتورها گردند تا اینکه تعادل توان در داخل جزایر حفظ گردد. از این رو جزیره‌سازی شبکه آخرین انتخاب و خط دفاعی برای بهره‌برداران زمانیکه جزیره‌سازی سیستم امری اجتناب‌ناپذیر باشد به شمار می‌رود. بهره‌برداران شبکه از این امر بعنوان یک روش جهت کنترل شبکه و جلوگیری از ایجاد جزایر پسیو که در اثر ادامه سلسله خروج‌های متوالی عناصر شبکه به دلیل وقوع خطا اتفاق می‌افتد استفاده می‌کنند چرا که رها کردن سیستم بصورت کنترل نشده و ایجاد جزایر پسیو ممکن است به بارزدایی بیشتر و خروج ژنراتورهای بیشتر از شبکه منجر شده و یا حتی احتمال دارد که هر جزیره را به مرز ناپایداری برساند.

جزیره‌سازی اکتیو از یک سیستم کنترل متمرکز استفاده می‌کند. برای این منظور مراکز دیسپاچینگ دارای بالاترین تقدم در تصمیم‌گیری‌های آنلاین می‌باشند. در این حالت هر نقطه‌ای از شبکه از نظر تئوری یک نقطه کاندید برای جداسازی بوده و توسط نقاط از پیش تعیین شده محدود نمی‌گردد. با توجه به پیچیدگی عمل جزیره‌سازی حل مساله جزیره‌سازی شبکه به سه قسمت عمده تقسیم می‌گردد.

آیا یک سیستم قدرت مشخص و در شرایط بهره‌برداری معین نیاز به جزیره‌سازی دارد؟ پاسخ به این سوال به این معنی است که آیا جزیره‌سازی سیستم واقعا لازم است یا نه؟

از کجا باید شبکه قدرت را شکست و نقاط و مرزهای جزیره‌سازی کجاها قرار دارند؟ پاسخ به این سوال به معنی تعیین محل شکستن شبکه، مرزهای آن‌ها و تعداد جزایر است.

فهرست مطالب کتاب

فصل اول: پدیده جزیره‌ای
مقدمه
فصل دوم: تعاریف، مفاهیم و مطالعات اولیه
مقدمه
مطالعات انجام شده در تشخیص پایداری گذرا
مطالعات انجام شده در مورد همسویی (COHERENCY) و تعیین معادله‌های دینامیکی
مطالعات انجام گرفته در حوزه زمان
مطالعات انجام گرفته در حوزه فرکانس
مطالعات انجام شده در مورد همسویی و جزیره‌سازی سیستم
مطالعات انجام گرفته در حوزه جزیره‌سازی
نقش کاهش شبکه در جزیره‌سازی
روش جزایر توده‌ای یا متراکم
بارزدایی در جزایر
تعریف حذف بار
ضرورت جزیره‌سازی در سیستم‌های قدرت
جزیره‌سازی سیستم‌های قدرت به هم پیوسته
استراتژی جزیره‌سازی
فضای جستجوی اصلی (واقعی)
استراتژی شدنی
فضای استراتژی شدنی
ایده‌ها و نوآوری‌ها
نیازمندی‌ها و ملاحظات لازم در تشکیل جزیره‌ها
الگوهای حفاظتی خاص
معیارهای مورد نیاز در طراحی SPS
روش پیشنهادی
فصل سوم: پایداری سیستم‌های قدرت
پایداری سیستم‌های قدرت
پایداری گذرا
مدل بدون ورودی
معادلات حالت در چهارچوب مرکز زاویه (COA)
قضیه لیاپانف
تابع لیاپانف برای یک سیستم چند ماشینه
محاسبه ناحیه همگرایی
الف- صفحات مرزی انرژی پتانسیل (PEBS)
ب- روش نقطه تعادل ناپایدار (U. E. P) کنترل کننده مرزی (BCU)
پایداری فرکانس
معیار برابری سطوح توسعه یافته (EXTENDED EQUAL AREA CRITERION EEAC:)
فصل چهارم: کاهش مرتبه سیستم‌های قدرت و خوشه‌بندی اطلاعات
کاهش مرتبه سیستم‌های قدرت و خوشه بندی اطلاعات
خوشه‌بندی تقسیم‌گر
بکارگیری روش‌های خوشه بندی در سیستم‌های قدرت
روش‌های معادل‌سازی دینامیکی
روش تحلیل شکل نرمال (NFA: Normal Form Analysis)
آنالیز شکل نرمال در نزدیکی تشدیدهای قوی
روش زیرفضای Krylov
روش اسکالر Arnoldi
روش بلوکی Arnoldi
تطبیق گشتاورها و زیرفضای Krylov
کاهش مرتبه با زیر فضای Krylov و نظریه همسویی
تئوری اختلالات ویژه (PA: PERTURBATION ANALYSIS)
نظریه گراف و کاربرد آن در جزیره‌سازی سیستم‌های قدرت
تعریف گراف
تعریف گراف‌های متصل
ماتریس همسایگی یک گراف
اتصال (CONNECTIVITY)
گراف جهت‌دار
تعریف حداقل کات‌ست
تعریف ادغام رئوس (گوشه‌ها)
حداقل درخت پوشا
درخت استینیر
تحقق تئوری گراف در سیستم قدرت
بکارگیری الگوریتم پریم (Algorithm Prim) جهت حل مساله درخت پوشای حداقل
الگوریتم PRIM
الگوریتمKruskal
الگوریتم Baruvka
قابلیت اطمینان سیستم قدرت
حالت نرمال
وضعیت هشدار
وضعیت اضطراری
وضعیت فوق بحرانی
وضعیت بازیابی
بازیابی سیستم قدرت (Power System Restoration)
تعادل توان راکتیو
تعادل توان اکتیو (تعادل تولید و مصرف)
هماهنگی تولید و مصرف
محل خطا
اختلاف فاز
جزیره‌سازی سیستم قدرت
پایداری فرکانس
ناپایداری ولتاژ
ناپایداری زاویه‌ای گذرا
عوامل موثر در پدیده فروپاشی سیستم
راه‌حل‌های بلندمدت
دستیابی به کنترل‌های هوشمند
جزیره‌سازی
حذف بار
طراحی یک سیستم انعطاف‌پذیر به جای یک سیستم شکننده
بازیابی از خروج‌های متوالی
امنیت استاتیکی و دینامیکی سیستم‌های قدرت
معیارهای امنیت
روش‌های ارزیابی امنیت
روش انتگرال‌گیری عددی
روش مستقیم لیاپانف
روش‌های احتمالی
روش‌های مبتنی بر سیستم‌های خبره
ارزیابی آنلاین امنیت دینامیکی
ویژگی‌های حوادث متوالی در سیستم‌های قدرت
روش‌های بررسی حوادث نادر
خطای پنهان (HIDDEN FAILURE) در سیستم‌های حفاظتی
ارزیابی احتمال خطر (PROBABILITY RISK ASSESSMENT)
درخت حادثه دینامیکی (DET: DYNAMIC EVENT TREE)
فصل پنجم: مطالعه جزیره‌سازی سیستم‌های قدرت
جزیره‌سازی در سیستم قدرت
محاسبه مدهای بین ناحیه‌ای
تحلیل پدیده همسویی با استفاده از روش ماتریس‌های اسپارس
شبیه‌سازی و ارایه نتایج در شبکه 68 شینه NPCC
شبیه‌سازی زمانی
مطالعه بر روی شبکه 118 شینه IEEE
شبیه‌سازی زمانی در شبکه باسه IEEE
نتیجه‌گیری
مراجع و ماخذ
ضمائم