دانلود سمینار برق بررسی شاخص های پایداری ولتاژ در سیستمهای قدرت

سمینار برق بررسی شاخص های پایداری ولتاژ در سیستمهای قدرت

سمینار برق بررسی شاخص های پایداری ولتاژ در سیستمهای قدرت

دانلود سمینار برق بررسی شاخص های پایداری ولتاژ در سیستمهای قدرت

سمینار برق بررسی شاخص های پایداری ولتاژ در سیستمهای قدرت
دسته بندی سمینار برق
فرمت فایل pdf
حجم فایل 1202 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 64

سمینار برق بررسی شاخص های پایداری ولتاژ در سیستمهای قدرت

لطفا از این پروژه در راستای تکمیل تحقیقات خود و در صورت کپی برداری با ذکر منبع استفاده نمایید.

چکیده:

پدیده ناپایداری ولتاژ از دهه های آغازین قرن بیستم و با رشد صنعت برق مورد توجه محققان، علاقه مند در این زمینه قرار گرفت و در طول دهه های گذشته روشهایی برای تشخیص این پدیده و جلوگیری از آن ارائه شده است. از طرف دیگر در شبکه های امروزی به دلیل رشد کم سیستمهای قدرت در برابر افزایش مصرف و از طرفی حرکت به سمت سیستمهای تجدید ساختار یافته، سبب افزایش فشار بر سیستمهای قدرت شده است بنابراین یکی از مهمترین دغدغه های صنعت برق بحث پایداری ولتاژ میباشد. این نکته باعث شده تا بار دیگر نظر محققان به این مسئله جلب شود. و باعث ارائه روشهای تازه ای برای تشخیص پدیده ناپایداری ولتاژ گردیده است که پیچیدگی و محاسبات زیاد روشهای گذشته را نداشته و کارکرد قابل قبولی در نتیجه های بدست آمده از آنها دیده میشود. بنابراین در این پایان نامه به کمک تعدادی از این روشها به بررسی تشخیص پدیده ناپایداری ولتاژ پرداخته خواهد شد.و در مواردی کارکرد آنها بهبود داده خواهد شد.

روشهای بررسی شده در این پایان نامه به دو دسته شاخصهای شین و شاخصهای خط تقسیم شده و در یک شبکه استاندارد پیاده سازی خواهند شد. از آنجا که پدیده ناپایداری ولتاژ بطور عمده مربوط به ناحیه های بار بوده و به مشخصه بار بستگی دارد خواهیم دید که شاخصهای شین نسبت به شاخص های خط دارای کارکرد بهتری هستند و پاسخ بدست آمده از آنها از دقت بیشتری برخوردار است. از بین شاخصهای شین شاخص VSLBI و ZL/Zs دارای کارکرد بهتری هستند و در هردو حالت اغتشاش کوچک و بزرگ به خوبی جواب خواهند داد. هرچند این شاخصها در بارهای وابسته به ولتاژ به درستی کار نخواهند کرد اما پس از بهبود آنها توسط روشهای پیشنهادی به پاسخهای خوبی خواهند رسید. البته دیگر شاخصهای شین بررسی شده نیز تا حدودی درست جواب خواهند داد. اما در برخی حالتها ایرادهایی دیده میشود که باعث شده کارکرد کلی آنها همچون دو شاخص پیشین نباشد.

از بین شاخصهای خط، شاخص LQP در هر دو حالت اغتشاش کوچک و بزرگ جوابهای بهتری نسبت به دیگر شاخصها از خود نشان خواهند داد. البته شاخصهای FVSI و Lmn هم دقت خوبی دارند اما در مقایسه با LQP  با مقداری خطا پاسخ خواهند داد.

مقدمه:

پایداری سیستم قدرت از دهه های آغازین قرن گذشته به عنوان یک مسئله مهم در امنیت بهره برداری از سیستمهای قدرت، شناخته شده و مورد توجه قرار گرفته است. بسیاری از خاموشی های سراسری که در شبکه های قدرت مختلف دنیا رخ داده است، به دلیل ناپایداری سیستم قدرت بوده و توجه بسیاری از صنایع و شرکت های برق را به این مساله معطوف نموده است. گسترش سیستم های قدرت به دنبال افزایش خطوط ارتباطی و ایجاد شبکه های به هم پیوسته، استفاده از تکنولوژی های جدید در کنترل و حفاظت شبکه و افزایش میزان تقاضا و به دنبال آن بهره برداری از سیستم با حاشیه پایداری کم، به خصوص در سیستم های تجدید ساختار یافته، انواع مختلف ناپایداری ها در سیست مهای قدرت به همراه داشته است. به عنوان مثال، پایداری ولتاژ، پایداری فرکانس و نوسانات بین ناحیه ای بیش از گذشته دغدغه مهندسین سیستم های قدرت را برانگیخته است. بنابراین فهم و درک صحیح از انواع ناپایداری ها و چگونگی به وقوع پیوستن آنها جهت طراحی و بهره برداری سیستم های قدرت، بسیار ضروری است.

همان گونه که بیان گردید، یکی از انواع ناپایداری ها در شبکه های قدرت، ناپایداری ولتاژ است. در سال های اخیر با توجه به رشد میزان مصرف و هزینه بالای احداث نیروگاه ها و خطوط انتقال، به ویژه در سیستم های تجدید ساختار یافته، بعضاً بهره برداری شبکه های قدرت تا نزدیکی حداکثر ظرفیت نیروگاه ها و خطوط شبکه انجام می گیرد که در نتیجه شبکه تحت فشار زیادی قرار گرفته و از لحاظ ولتاژی دچار مشکل خواهد شد. وقوع خاموشی های سراسری اخیر در برخی شبکه های قدرت مهم دنیا مانند فروپاشی ولتاژ در کشور شیلی و فروپاشی شبکه شمال شرق آمریکا و کانادا در آگوست سال 2003 و فروپاشی شبکه قدرت جنوب ایتالیا در سپتامبر سال 2003 گویای این مطلب می باشند. به همین دلیل، بحث ناپایداری ولتاژ در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. از طرف دیگر همانطور که می دانید سیستم های قدرت قسمت زیادی از انرژی مورد نیاز ما را فراهم می کنند هنگامی که سیستم قدرت دچارناپایداری و فروپاشی شود دیگر سیستم های مهم همچون سیستم های حمل و نقل الکتریکی، چراغ راهنماها و سیستم های امنیتی و سیستم آب رسانی شهری و غیره هم دچار مشکل خواهند شد در نتیجه فروپاشی سیستم های قدرت باعث بروز مشکلات بزرگی میشود که اهمیت توجه به این موضوع را نشان می دهد.

در کشور ما نیز، با توجه به افزایش میزان مصرف و هزینه بالای احداث خطوط و نیروگاه های جدید، به ناچار بایستی در آینده ای نه چندان دور، بهره برداری از شبکه در ظرفیت بالاتر انجام گیرد. در نتیجه در این پایان نامه به بررسی روش های تشخیص پدیده ناپایداری ولتاژ پرداخته خواهد شد.

دانلود سمینار برق بررسی شاخص های پایداری ولتاژ در سیستمهای قدرت

دانلود پایان نامه بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS

پایان نامه بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS

پایان نامه بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS

دانلود پایان نامه بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS

پایان نامه بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS  
بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS  
انواع تجهیزات خانواده FACTS
دسته بندی پژوهش ها
فرمت فایل doc
حجم فایل 2567 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 60

پایان نامه بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS 

 

مقدمه

 

این نوشتار عهده دار معرفی ادوات جدید سیستم های مدرن انتقال انرژی می‌باشد که تحول زیادی را در بهره‌برداری و کنترل سیستمهای قدرت ایجاد خواهد کرد.

 

با رشد روز افزون مصرف،سیستمهای انتقال انرژی با بحران محدودیت انتقال توان مواجه هستند.این محدودیتها عملاً بخاطر حفظ پایداری و تامین سطح مجاز ولتاژ بوجود می‌آیند.بنابراین ظرفیت بهره‌برداری عملی خطوط انتقال بسیار کمتر از ظرفیت واقعی خطوط که همان حد حرارتی آنهاست ، می‌باشد.این امر موجب عدم بهره برداری بهینه از سیستم‌های انتقال انرژی خواهد شد.یکی از راههای افزایش ظرفیت انتقال توان‌،‌احداث خطوط جدید است که این امر هم چندان ساده نیست ومشکلات فراوانی را به همراه دارد.

 

با پیشرفت صنعت نیمه هادیها و استفاده آنها در سیستم قدرت،مفهوم سیستم های انتقال انرژی انعطاف‌پذیر(FACTS) مطرح شد که بدون احداث خطوط جدید بتوان از ظرفیت واقعی سیستم انتقال استفاده کرد.

 

پیشرفت اخیر صنعت الکترونیک در طراحی کلیدهای نیمه هادی با قابلیت خاموش شدن و استفاده از آن در مبدل های منبع ولتاژ در سطح توان و ولتاژ سیستم قدرت علاوه بر معرفی ادوات جدیدتر،تحولی در مفهوم FACTS بوجود آورد و سیستمهای انتقال انرژی را بسیار کارآمدتر و موثرتر خواهد کرد .

 

برای درک بهتر و شناساندن مشخصات برجسته این ادوات درقدم اول لازم است مشکلات موجود سیستم های انتقال انرژی شناسائی شوند.آنگاه راه حل های کلاسیک برای رفع آنها بیان می شوند.مبدل‌های منبع ولتاژ،که ساختار کلیه ادوات جدید FACTS بر آن استوار است در بخش بعدی مورد بحث قرار
می گردد و در خاتمه نسل جدید ادوات FACTS معرفی می شوند .

 

1-2 محدودیتهای انتقال توان در سیستمهای قدرت

 

یک سیستم قدرت از سه قسمت عمده تولید،انتقال و مصرف تشکیل شده است. هدف یک مهندس بهره‌بردار قدرت این است که توان خواسته شده مصرف‌کننده را تحت ولتاژ ثابت و فرکانس معین تامین نماید.از لحاظ کنترل روی مصرف کننده نمی توان محدودیت زیادی اعمال کرد زیرا او خریدار است و خواسته هایش باید تامین شود.

 

در نتیجه ، کنترل اصلی در شبکه برق روی بخش تولید و انتقال است.حالت مطلوب در سیستم تولید و انتقال این است که این سیستم بایستی قابلیت تولید و انتقال توان خواسته شده را دارا باشد.معمولاً در طراحی اولیه،این خواسته در نظر گرفته می شود.ولی با گذشت زمان تغییراتی از قبیل رشد مصرف،اتصال شبکه‌های دیگر به شبکه قبلی و تاسیس نیروگاهها و خطوط انتقال جدید و ... این تعادل را بر هم زده و محدودیت هایی را در بهره ‌برداری از شبکه قدرت بوجود می آورند.

 

گسترش سیستم های قدرت و به هم پیوستن آنها در دو ناحیه متمایز صورت گرفت. ناحیه ای با درصد جمعیت زیاد و وجود نیروگاه های نزدیک به مصرف که توسعه سیستم قدرت را تبدیل به یک شبکه به هم‌پیوسته غربالی تبدیل کرده است ، مثل شبکه های قدرت در اروپا و شرق ایالات متحده آمریکا و ناحیه‌ای که مقدار توان عظیمی را از نیروگاههای آبی به مراکز مصرف در فواصل دور تحویل می دهد.از قبیل سیستمهای موجود در کانادا و برزیل .

 

الحاق شبکه‌ها به هم علاوه بر مزیت فراوانی که در برداشت،مشکلات عدیده‌ای را هم به همراه آورد. مشکلی که در انتقال توان سیستم‌های به هم پیوسته غربالی وجود دارد، عبور توان در مسیرهای ناخواسته است که به عنوان مشکل توان در حلقه شناخته می شود.عبور این توان در مسیرهای ناخواسته موجب افزایش بار غیر مجاز و عدم بهره‌برداری بهینه از سیستم خواهد شد.لذا بایستی به طریقی توان عبوری از یک مسیر را کنترل نموده و از طرفی برای سیستم های انتقال انرژی طولانی مسئله توان در حلقه مشکل ساز نیست بلکه مشکل عمده در این سیستم ها ، مسئله پایداری گذرا و افت ولتاژ غیر مجاز است.به این معنی که برای حفظ پایداری شبکه و تثبیت سطح ولتاژ مجاز،توان عبوری در سیستم انتقال باید محدود شود.بر این اساس،حالت ایده‌آل یک سیستم انتقال انرژی موقعی است که :

 

1. کنترل توان در مسیرهای خواسته شده انجام پذیرد.

 

2. ظرفیت بهره برداری کلیه خطوط در حد ظرفیت حرارتی قرار داشته باشد.

در نتیجه مشکلات عمده در بهره‌برداری از سیستم‌های انتقال انرژی عبارتند از عبور توان در مسیرهای ناخواسته و عدم بهره‌برداری از ظرفیت سیستم‌های انتقال در حد ظرفیت حرارتی.

 


 

  - Loop Flow Problem

 

فهرست

 

عنوان

صفحه

فصل اول : پیشگفتار

 

1-1 مقدمه

1

1-2  محدودیت های انتقال توان در سیستم های قدرت

1-2-1 عبور توان در مسیرهای ناخواسته

1

2

1-2-2  ضرفیت توان خطوط انتقال

3

1-3 مشخصه باپذیری خطوط انتقال

3

1-3-1 محدودیت حرارتی

4

1-3-2 محدودیت افت ولتاژ

5

1-3-3 محدودیت پایداری

6

1-4 راه حل‌ها

1-4-1 کاهش امپدانس خط با نصب خازن سری

7

7

1-4-2 بهبود پرفیل ولتاژ در وسط خط

8

1-4-3 کنترل توان با تغییر زاویه قدرت

8

1-5 راه حل‌های‌ کلاسیک

9

1-5-1 بانک‌های خازنی سری با کلیدهای مکانیکی

9

1-5-2 بانک‌های خازنی وراکتوری موازی قابل کنترل با کلیدهای مکانیکی

9

1-5-3 جابجاگر فاز

9

 

 

فصل دوم : آشنایی اجمالی با ادوات FACTS

 

2-1 مقدمه

11

2-2 انواع اصلی کنترل کننده های FACTS

11

2-2-1 کنترل کننده‌های سری

11

2-2-1-1 جبران ساز سنکرون استاتیکی به صورت سری(SSSC)

11

2-2-1-2 کنترل کننده‌های انتقال  توان میان خط(IPFC)

12

2-2-1-3 خازن سری با کنترل تریستوری (TCSC)

12

2-2-1-4 خازن سری قابل کلیدزنی با تریستور (TSSSC)

12

2-2-1-5 خازن سری قابل کلید زنی با تریستور (TSSC)

12

2-2-1-6 راکتور سری قابل کلید زنی با تریستور (TSSR)

13

2-2-1-7 راکتور با کنترل تریستوری (TCSR)

13

2-2-2 کنترل کننده‌های موازی

13

2-2-2-1 جبران کننده سنکرون استاتیکی(STATCOM)

13

2-2-2-2 مولد سنکرون استاتیکی (SSG)

13

2-2-2-3 جبران ساز توان راکتیو استاتیکی(SVC)

14

2-2-2-4 راکتور قابل کنترل با تریستور (TCR)

14

2-2-2-5 راکتور قابل کلیدزنی با تریستور(TSR)

14

2-2-2-6 خازن قابل کلیدزنی با تریستور (TSC)

14

2-2-2-7 مولد یا جذب کننده توان راکتیو (SVG)

15

2-2-2-8 سیستم توان راکتیو استاتیکی (SVS)

15

2-2-2-9 ترمز مقاومتی با کنترل تریستوری (TCBR)

15

2-2-3 کنترل کننده ترکیبی سری – موازی

15

2-2-3-1 کنترل کننده یکپارچه انتقال  توان (UPFC)

15

2-2-3-2 محدود کننده ولتاژ با کنترل تریستوری(TCVL)

16

2-2-3-3 تنظیم کننده ولتاژ با کنترل تریتسوری (TCVR)

16

2-2-3-4 جبران‌سازهای استاتیکی توان راکتیو SVC و STATCOM

16

2-3 مقایسه میان SVC و STATCOM

17

2-4 خازن سری کنترل شده با تریستور GTO (GCSC)

18

2-5 خازن سری سوئیچ شده با تریستور (TSSC)

18

2-6 خازن سری کنترل شده با تریستور (TCSC)

19

فصل سوم : بررسی انواع کاربردی ادوات FACTS

 

3-1 مقدمه

20

3-2 منبع ولتاژ سنکرون بر پایه سوئیچینگ مبدل

20

3-3 کنترل کننده توان عبوری بین خطی (IPFC)

23

3-4 جبرانگر سنکرون استاتیکی سری (SSSC)

28

3-5 جبرانگر سنکرون استاتیکی (STATCOM)

31

3-6 آشنایی با UPFC

35

3-6-1 تاثیر UPFC بر منحنی بارپذیری

36

3-6-2 معرفی UPFC

36

3-7 آشنایی با SMES

38

3-7-1 نحوه کار سیستم SMES

38

3-7-2 مقایسه SMES با دیگر ذخیره کننده های انرژی

40

3-8 آشنایی با UPQC

40

3-8-1 ساختار و وظایف UPQC

41

3-9 آشنایی با HVDCLIGHT

42

3-9-1 مزایای سیستم HVDCLIGHT

43

3-9-2 کاربرد سیستم HVDCLIGHT

44

3-9-3 عیب سیستم HVDCLIGHT

46

3-9-4 بررسی اضافه ولتاژهای داخلی در خطوط انتقال قدرت HVDC

46

3-10 مقایسه SCC  و TCR از دیدگاه هارمونیک های تزریقی به شبکه توزیع

47

3-11 SVC

49

3-12 مبدل های منبع ولتاژ VSC

51

فصل چهارم : نتیجه گیری

55

منابع

58

 

 

دانلود پایان نامه بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS