Abstract— Occurrence of a fault in a power system causes transients. To stabilize the system, Power System Stabilizer (PSS) and Automatic Voltage Regulator (AVR) are used. Load flow analysis is done to analyze the transients introduced in the system due to the occurrence of faults. The Flexible Alternating Current Transmission (FACTS) devices such as UPFC are becoming important in suppressing power system oscillations and improving system damping. The UPFC is a solid-state device, which can be used to control the active and reactive power. This thesis considers a typical three-machine nine-bus system as a case study for investigating the performance of UPFC is achieving stability. By using a UPFC the oscillation introduced by the faults, the rotor angle and speed deviations can be damped out quickly than a system without a UPFC. The effectiveness of UPFC in suppressing power system oscillation is investigated by analyzing their oscillation in rotor angle and change in speed occurred in the three machine system considered in this work. A proportional integral (PI) controller has been employed for the UPFC. It is also shown that a UPFC can control independently the real and reactive power flow in a transmission line. A MATLAB simulation has been carried out to demonstrate the performance of the UPFC in achieving transient stability of the three-machine nine-bus system.

چکيده:  وقوع خطا در یک سیستم قدرت باعث ایجاد حالات گذرا می شود. به منظور پایداری سیستم، از PSS (پایدار ساز سیستم قدرت) و AVR (تنظیم کننده اتوماتیک ولتاژ) استفاده می شود. برای آنالیز حالات گذرای ایجاد شده در سیستم بواسطه وقوع خطا ها، «آنالیز پخش بار»، انجام می شود. ادوات FACTS (انتقال AC انعطاف پذیر)، نظیر UPFC (Unified Power Flow Controller، کنترل کننده یکپارچه پخش توان)، نقش مهمی در متوقف ساختن نوسانات سیستم و بهبود دمپینگ سیستم، ایفا می نمایند. UPFC یک قطعه نیمه هادی است که می تواند برای کنترل توان اکتیو و راکتیو،‌مورد استفاده قرار گیرد. این پایان نامه، یک سیستم سه ماشینه - نه شینه را، در مطالعه موردی به منظور بررسی عملکرد UPFC در حصول پایداری، مد نظر قرار می دهد. با استفاده از یک UPFC، نوسات ایجاد شده بواسطه خطا ها، و انحرافات سرعت و زاویه روتور، را می توان در مقایسه با سیستم فاقد UPFC، به سرعت کاهش داد و از بین برد. کارایی UPFC، در متوقف ساختن نوسانات سیستم، بوسیله تحلیل نوسان سیستم در زاویه روتور و تغییر ایجاد شده در سرعت سیستم سه ماشینه موجود در این کار مطالعاتی، بررسی می شود. در مورد UPFC، از یک کنترل کننده تناسبی-انتگرالی، استفاده می شود. همچنین نشان داده می شود که UPFC، می تواند به صورت مستقل، توان اکتیو و راکتیو خط انتقال را کنترل نماید. به منظور اثبات کارایی UPFC در حصول پایداری گذرای سیستم سه ماشینه - نه شینه، یک شبیه سازی با استفاده از نرم افزار MATLAB انجام می شود.