การประเมินความสามารในการส่งผ่านกำลังไฟฟ้าระหว่างพื้นที่

Abstract

ปัจจุบันพลังงานไฟฟ้าเป็นปัจจัยหนึ่งที่สำคัญในการดำรงชีวิตของมนุษย์จนเราอาจจะกล่าวได้ว่า หากปราศจากพลังงานไฟฟ้าแล้ว กิจกรรมส่วนใหญ่ในชีวิตประจำวันก็ไม่อาจดำเนินไปอย่างปกติได้ ในการส่งผ่านพลังงานไฟฟ้าจากแหล่งกำเนิดไปสู่ผู้ใช้ไฟฟ้า หากปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ส่งมีค่ามากจนเกินไป จะทำให้ระยะห่างระหว่างจุดทำงานของระบบกับขีดจำกัดทางด้านความมั่นคงมีแนวโน้มที่จะลดลง จนอาจก่อให้เกิดปัญหาทางด้านความมั่นคงของระบบในอนาคตได้ จากสาเหตุดังกล่าว ในปี พ.ศ. 2538 คณะกรรมการความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้าอเมริกาเหนือ (North American Electric Reliability Council; NERC) จึงได้นำเสนอแนวคิดและนิยามของความสามารถในการส่งผ่านกำลังไฟฟ้าสูงสุด ซึ่งได้กำหนดให้หมายถึงค่าสูงสุดของกำลังไฟฟ้าที่สามารถส่งผ่านระบบสายส่งจากแหล่งกำเนิดไปยังโหลด โดยไม่ก่อให้เกิดปัญหาความมั่นคงใดๆในระบบขึ้น โดยทั้งแหล่งกำเนิดและโหลดที่เราสนใจอาจเป็นเพียงบัสเดี่ยวๆในระบบไฟฟ้ากำลัง กลุ่มของบัสหรือระบบไฟฟ้ากำลังแต่ละระบบก็ได้ ในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ จะนำเสนอวิธีการคำนวณหาค่าการส่งผ่านกำลังไฟฟ้าสูงสุดระหว่างพื้นที่ รวมทั้งได้อธิบายความหมายทางกายภาพในการส่งผ่านกำลังไฟฟ้าสูงสุด โดยเราสามารถจำแนกลักษณะการส่งผ่านกำลังไฟฟ้าที่เกิดขึ้นได้เป็น 2 ส่วน คือ ค่าการส่งผ่านกำลังไฟฟ้าสูงสุด และค่าการส่งผ่านกำลังไฟฟ้าที่รับประกันความมั่นคง นอกจากนี้ ยังนำเสนอแนวทางการพิจารณาผลของเหตุขัดข้องของอุปกรณ์ในระบบส่ง ที่มีต่อค่าการส่งผ่านกำลังไฟฟ้าระหว่างพื้นที่ โดยอาศัยการกำหนดดัชนีเหตุขัดข้องร่วมกับการจำลองเหตุการณ์แบบมอนติคาร์โล เมื่อได้ข้อมูลของค่าการส่งผ่านกำลังไฟฟ้าที่ได้จากการจำลองเหตุการณ์แล้ว ในส่วนสุดท้ายของวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้นำเสนอแนวทางการกำหนดค่าการส่งผ่านกำลังไฟฟ้าที่เหมาะสม โดยอาศัยหลักของความน่าจะเป็นร่วมกับการกำหนดระดับความเสี่ยงที่ยอมรับได้ วิธีการนี้สามารถใช้เป็นเครื่องมือเพื่อช่วยให้ผู้ควบคุมระบบสามารถดูแลระบบไฟฟ้ากำลังได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น วิธีการที่นำเสนอในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้ทดสอบกับระบบ IEEE 118 บัส ผลการคำนวณที่ได้รับเป็นที่น่าพอใจ