| پايان نامه بررسي انواع تجهيزات خانواده FACTS
پايان نامه بررسي انواع تجهيزات خانواده FACTS |
 |
| دسته بندي | پژوهش ها |
| فرمت فايل | doc |
| حجم فايل | 2567 كيلو بايت |
| تعداد صفحات فايل | 60 |
پايان نامه بررسي انواع تجهيزات خانواده FACTS
مقدمه
اين نوشتار عهده دار معرفي ادوات جديد سيستم هاي مدرن انتقال انرژي مي‌باشد كه تحول زيادي را در بهره‌برداري و كنترل سيستمهاي قدرت ايجاد خواهد كرد.
با رشد روز افزون مصرف،سيستمهاي انتقال انرژي با بحران محدوديت انتقال توان مواجه هستند.اين محدوديتها عملاً بخاطر حفظ پايداري و تامين سطح مجاز ولتاژ بوجود مي‌آيند.بنابراين ظرفيت بهره‌برداري عملي خطوط انتقال بسيار كمتر از ظرفيت واقعي خطوط كه همان حد حرارتي آنهاست ، مي‌باشد.اين امر موجب عدم بهره برداري بهينه از سيستمهاي انتقال انرژي خواهد شد.يكي از راههاي افزايش ظرفيت انتقال توان،احداث خطوط جديد است كه اين امر هم چندان ساده نيست ومشكلات فراواني را به همراه دارد.
با پيشرفت صنعت نيمه هاديها و استفاده آنها در سيستم قدرت،مفهوم سيستم هاي انتقال انرژي انعطاف‌پذير(FACTS) مطرح شد كه بدون احداث خطوط جديد بتوان از ظرفيت واقعي سيستم انتقال استفاده كرد.
پيشرفت اخير صنعت الكترونيك در طراحي كليدهاي نيمه هادي با قابليت خاموش شدن و استفاده از آن در مبدل هاي منبع ولتاژ در سطح توان و ولتاژ سيستم قدرت علاوه بر معرفي ادوات جديدتر،تحولي در مفهوم FACTS بوجود آورد و سيستمهاي انتقال انرژي را بسيار كارآمدتر و موثرتر خواهد كرد .
براي درك بهتر و شناساندن مشخصات برجسته اين ادوات درقدم اول لازم است مشكلات موجود سيستم هاي انتقال انرژي شناسائي شوند.آنگاه راه حل هاي كلاسيك براي رفع آنها بيان مي شوند.مبدل‌هاي منبع ولتاژ،كه ساختار كليه ادوات جديد FACTS بر آن استوار است در بخش بعدي مورد بحث قرار
مي گردد و در خاتمه نسل جديد ادوات FACTS معرفي مي شوند .
1-2 محدوديتهاي انتقال توان در سيستمهاي قدرت
يك سيستم قدرت از سه قسمت عمده توليد،انتقال و مصرف تشكيل شده است. هدف يك مهندس بهره‌بردار قدرت اين است كه توان خواسته شده مصرف‌كننده را تحت ولتاژ ثابت و فركانس معين تامين نمايد.از لحاظ كنترل روي مصرف كننده نمي توان محدوديت زيادي اعمال كرد زيرا او خريدار است و خواسته هايش بايد تامين شود.
در نتيجه ، كنترل اصلي در شبكه برق روي بخش توليد و انتقال است.حالت مطلوب در سيستم توليد و انتقال اين است كه اين سيستم بايستي قابليت توليد و انتقال توان خواسته شده را دارا باشد.معمولاً در طراحي اوليه،اين خواسته در نظر گرفته مي شود.ولي با گذشت زمان تغييراتي از قبيل رشد مصرف،اتصال شبكه‌هاي ديگر به شبكه قبلي و تاسيس نيروگاهها و خطوط انتقال جديد و ... اين تعادل را بر هم زده و محدوديت هايي را در بهره برداري از شبكه قدرت بوجود مي آورند.
گسترش سيستم هاي قدرت و به هم پيوستن آنها در دو ناحيه متمايز صورت گرفت. ناحيه اي با درصد جمعيت زياد و وجود نيروگاه هاي نزديك به مصرف كه توسعه سيستم قدرت را تبديل به يك شبكه به هم‌پيوسته غربالي تبديل كرده است ، مثل شبكه هاي قدرت در اروپا و شرق ايالات متحده آمريكا و ناحيه‌اي كه مقدار توان عظيمي را از نيروگاههاي آبي به مراكز مصرف در فواصل دور تحويل مي دهد.از قبيل سيستمهاي موجود در كانادا و برزيل .
الحاق شبكه‌ها به هم علاوه بر مزيت فراواني كه در برداشت،مشكلات عديده‌اي را هم به همراه آورد. مشكلي كه در انتقال توان سيستمهاي به هم پيوسته غربالي وجود دارد، عبور توان در مسيرهاي ناخواسته است كه به عنوان مشكل توان در حلقه شناخته مي شود.عبور اين توان در مسيرهاي ناخواسته موجب افزايش بار غير مجاز و عدم بهره‌برداري بهينه از سيستم خواهد شد.لذا بايستي به طريقي توان عبوري از يك مسير را كنترل نموده و از طرفي براي سيستم هاي انتقال انرژي طولاني مسئله توان در حلقه مشكل ساز نيست بلكه مشكل عمده در اين سيستم ها ، مسئله پايداري گذرا و افت ولتاژ غير مجاز است.به اين معني كه براي حفظ پايداري شبكه و تثبيت سطح ولتاژ مجاز،توان عبوري در سيستم انتقال بايد محدود شود.بر اين اساس،حالت ايده‌آل يك سيستم انتقال انرژي موقعي است كه :
1. كنترل توان در مسيرهاي خواسته شده انجام پذيرد.
2. ظرفيت بهره برداري كليه خطوط در حد ظرفيت حرارتي قرار داشته باشد.
در نتيجه مشكلات عمده در بهره‌برداري از سيستمهاي انتقال انرژي عبارتند از عبور توان در مسيرهاي ناخواسته و عدم بهره‌برداري از ظرفيت سيستمهاي انتقال در حد ظرفيت حرارتي.
- Loop Flow Problem
فهرست
|
عنوان |
صفحه |
|
فصل اول : پيشگفتار |
|
|
1-1 مقدمه |
1 |
|
1-2 محدوديت هاي انتقال توان در سيستم هاي قدرت 1-2-1 عبور توان در مسيرهاي ناخواسته |
1 2 |
|
1-2-2 ضرفيت توان خطوط انتقال |
3 |
|
1-3 مشخصه باپذيري خطوط انتقال |
3 |
|
1-3-1 محدوديت حرارتي |
4 |
|
1-3-2 محدوديت افت ولتاژ |
5 |
|
1-3-3 محدوديت پايداري |
6 |
|
1-4 راه حل‌ها 1-4-1 كاهش امپدانس خط با نصب خازن سري |
7 7 |
|
1-4-2 بهبود پرفيل ولتاژ در وسط خط |
8 |
|
1-4-3 كنترل توان با تغيير زاويه قدرت |
8 |
|
1-5 راه حل‌هاي كلاسيك |
9 |
|
1-5-1 بانك‌هاي خازني سري با كليدهاي مكانيكي |
9 |
|
1-5-2 بانك‌هاي خازني وراكتوري موازي قابل كنترل با كليدهاي مكانيكي |
9 |
|
1-5-3 جابجاگر فاز |
9 |
|
فصل دوم : آشنايي اجمالي با ادوات FACTS |
|
|
2-1 مقدمه |
11 |
|
2-2 انواع اصلي كنترل كننده هاي FACTS |
11 |
|
2-2-1 كنترل كننده‌هاي سري |
11 |
|
2-2-1-1 جبران ساز سنكرون استاتيكي به صورت سري(SSSC) |
11 |
|
2-2-1-2 كنترل كننده‌هاي انتقال توان ميان خط(IPFC) |
12 |
|
2-2-1-3 خازن سري با كنترل تريستوري (TCSC) |
12 |
|
2-2-1-4 خازن سري قابل كليدزني با تريستور (TSSSC) |
12 |
|
2-2-1-5 خازن سري قابل كليد زني با تريستور (TSSC) |
12 |
|
2-2-1-6 راكتور سري قابل كليد زني با تريستور (TSSR) |
13 |
|
2-2-1-7 راكتور با كنترل تريستوري (TCSR) |
13 |
|
2-2-2 كنترل كننده‌هاي موازي |
13 |
|
2-2-2-1 جبران كننده سنكرون استاتيكي(STATCOM) |
13 |
|
2-2-2-2 مولد سنكرون استاتيكي (SSG) |
13 |
|
2-2-2-3 جبران ساز توان راكتيو استاتيكي(SVC) |
14 |
|
2-2-2-4 راكتور قابل كنترل با تريستور (TCR) |
14 |
|
2-2-2-5 راكتور قابل كليدزني با تريستور(TSR) |
14 |
|
2-2-2-6 خازن قابل كليدزني با تريستور (TSC) |
14 |
|
2-2-2-7 مولد يا جذب كننده توان راكتيو (SVG) |
15 |
|
2-2-2-8 سيستم توان راكتيو استاتيكي (SVS) |
15 |
|
2-2-2-9 ترمز مقاومتي با كنترل تريستوري (TCBR) |
15 |
|
2-2-3 كنترل كننده تركيبي سري – موازي |
15 |
|
2-2-3-1 كنترل كننده يكپارچه انتقال توان (UPFC) |
15 |
|
2-2-3-2 محدود كننده ولتاژ با كنترل تريستوري(TCVL) |
16 |
|
2-2-3-3 تنظيم كننده ولتاژ با كنترل تريتسوري (TCVR) |
16 |
|
2-2-3-4 جبران‌سازهاي استاتيكي توان راكتيو SVC و STATCOM |
16 |
|
2-3 مقايسه ميان SVC و STATCOM |
17 |
|
2-4 خازن سري كنترل شده با تريستور GTO (GCSC) |
18 |
|
2-5 خازن سري سوئيچ شده با تريستور (TSSC) |
18 |
|
2-6 خازن سري كنترل شده با تريستور (TCSC) |
19 |
|
فصل سوم : بررسي انواع كاربردي ادوات FACTS |
|
|
3-1 مقدمه |
20 |
|
3-2 منبع ولتاژ سنكرون بر پايه سوئيچينگ مبدل |
20 |
|
3-3 كنترل كننده توان عبوري بين خطي (IPFC) |
23 |
|
3-4 جبرانگر سنكرون استاتيكي سري (SSSC) |
28 |
|
3-5 جبرانگر سنكرون استاتيكي (STATCOM) |
31 |
|
3-6 آشنايي با UPFC |
35 |
|
3-6-1 تاثير UPFC بر منحني بارپذيري |
36 |
|
3-6-2 معرفي UPFC |
36 |
|
3-7 آشنايي با SMES |
38 |
|
3-7-1 نحوه كار سيستم SMES |
38 |
|
3-7-2 مقايسه SMES با ديگر ذخيره كننده هاي انرژي |
40 |
|
3-8 آشنايي با UPQC |
40 |
|
3-8-1 ساختار و وظايف UPQC |
41 |
|
3-9 آشنايي با HVDCLIGHT |
42 |
|
3-9-1 مزاياي سيستم HVDCLIGHT |
43 |
|
3-9-2 كاربرد سيستم HVDCLIGHT |
44 |
|
3-9-3 عيب سيستم HVDCLIGHT |
46 |
|
3-9-4 بررسي اضافه ولتاژهاي داخلي در خطوط انتقال قدرت HVDC |
46 |
|
3-10 مقايسه SCC و TCR از ديدگاه هارمونيك هاي تزريقي به شبكه توزيع |
47 |
|
3-11 SVC |
49 |
|
3-12 مبدل هاي منبع ولتاژ VSC |
51 |
|
فصل چهارم : نتيجه گيري |
55 |
|
منابع |
58 |
مانيفست مديريت پروژه CHAOS