Improvement of Power System Stability of AC Electrified Railway Systems by using FACTS based on Particle Swarm Optimization Technique
โดย ทศพร เจริญจันทร์
ปี 2561
บทคัดย่อ
วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอการปรับปรุงเสถียรภาพระบบไฟฟ้ากำลังของระบบจ่ายไฟฟ้า กระแสสลับ 25 kV 50 Hz สำหรับรถไฟฟ้าความเร็วสูง โดยใช้อุปกรณ์ชดเชยกำลังไฟฟ้าแบบยืดหยุ่น ด้วยเทคนิคการหาค่าความเหมาะสมกลุ่มอนุภาคในหาตำแหน่ง การจ่ายกำลังไฟฟ้าจากสถานีไฟฟ้า ให้กับโหลดที่เป็นรถไฟฟ้าความเร็วสูงในเขตพื้นที่เศรษฐกิจพิเศษภาคตะวันออกมีระยะทาง 155 กิโลเมตร ระยะทางหว่างสถานีชุมทางฉะเชิงเทรา ถึงปลายทางสถานีมาบตาพุด จังหวัดระยอง อุปกรณ์ ชดเชยกำลังไฟฟ้าแบบยืดหยุ่นที่เลือกใช้ในวิทยานิพนธ์นี้คือ SVC และ STATCOM เพื่อปรับปรุง เสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าและเพิ่มความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้ากำลัง วิทยานิพนธ์นี้ใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในการจำลองระบบจำหน่าย 43 บัส ในพื้นที่เขต เศรษฐกิจพิเศษภาคตะวันออกมีกาลังไฟฟ้าจริงและกาลังไฟฟ้ารีแอคทีฟรวมของโหลดเท่ากับ 1860.725 MW และ 612.151 MVar การวิเคราะห์การไหลของกำลังไฟฟ้าจะใช้การคำนวณแบบนิวตัน ราฟสันและการหาตำแหน่งที่เหมาะสมโดยวิธีกลุ่มอนุภาค ภายใต้เงื่อนไขเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าของ ระบบไฟฟ้ากำลังที่สภาวะโหลดคงที่ ผลการจำลองพบว่าการติดตั้ง อุปกรณ์ชดเชยกา ลังไฟฟ้าในระบบไฟฟ้ากำลังต้องใช้ การ ติดตั้ง SVC ขนาด 27.3 MVar และ STATCOM ขนาด 31.234 MVar ที่บัส 11 จะทำให้เสถียรภาพ แรงดันในระบบจำหน่ายไฟฟ้าดีขึ้น ส่วนบัสอื่นที่อยู่ระยะไกลจะติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในระบบอยู่ แล้ว จึงสามารถคงค่ามีเสถียรภาพแรงดันแต่ละบัสของส่วนที่เหลือของระบบไฟฟ้าได้
Abstract
This thesis presented improvement of power system stability of 25 kV AC electrified railway systems at 50 Hz by using FACTS based on the Particle Swarm Optimization technique. The power resource was supplied from the power station to a high-speed electric train in the Eastern Economic Corridor. The distance between Chachoengsao junction station to Map Ta Phut station was about 155 km. The technology of the flexible AC transmission system (FACTS) used in this thesis was the SVC and STATCOM power compensation devices to improve the voltage stability and reliability of the power system. The model of the 43-bus distribution system in the Thailand Eastern Economic Corridor was used in the thesis. Therefore, the real power and reactive power of the load were included as 1860.725 MW and 612.151 MVar. The power flow analysis was using Newton Raphson technique to calculate the voltage and angle profiles each bus of the proposed power system. The particle swarm optimization techniques were also carried out under voltage stability conditions at constant load. The simulation results show that the two FACTS devices that were installed in the proposed power system with 27.3 MVar SVC and 31.234 MVar STATCOM at bus no.11 could improve the voltage stability. Another electric bus, at the long-distance line that the power generator installed, still maintained the voltage stability index in the whole power system.