پروژه ارزیابی مدل های مختلف پخش بار برای کنترلگر توان یکپارچه UPFC
تعداد صفحات : 90
چکیده
کنترل کننده توان یکپارچه از عناصر جدید ادوات FACTS میباشد که قابلیتهای برجسته ای در کنترل توان در سیستمهای انتقال و همچنین به
بود رفتار سیستم در حالت دینامیک دارا میباشد. از موضوعات مهم این عنصر داشتن مدل مناسب برای پخش بار میباشد. اولین مدل پخش بار آن در سال 1996 ارائه شد که تاکنون مطالعات زیادی روی آن صورت گرفت. در این پایان نامه مدلهای مختلف ارائه شده آن مورد ارزیابی قرار گرفت و از میان آنها مدل مناسب از نظر سادگی و عملی
بودن برای
برنامههای پخش بار موجود انتخاب شده است. و صحت آن با شبیه سازی کامپیوتری به وسیله نرم افزارهای
MATLAB و PSAT به اثبات رسید.
فصل اول
معرفی کنترل کننده توان یکپارچه (
UPFC)
مقدمه:
با رشد روزافزون مصرف، سیستمهای انتقال انرژی با بحران محدودیتهای انتقال توان مواجه هستند. این محدودیتها عملا به خاطر حفظ پایداری و تامین سطح مجاز ولتاژ به وجود میآیند. بنابراین ظرفیت بهره برداری عملی خطوط انتقال بسیار کمتر از ظرفیت واقعی خطوط که همان حد حرارتی آنهاست میباشد. علاوه بر این مشکل دیگری که در انتقال توان سیستمهای بهم پیوسته وجود دارد، عبور توان در مسیرهای ناخواسته است که به عنوان مشکل در حلقه شناخته شده است عبور این توان در مسیرهای ناخواسته، موجب افزایش غیرمجاز و عدم بهره برداری بهینه از سیستم خواهد شد. حالت ایده آل یک سیستم انتقال انرژی موقعی است که:
1- کنترل توان در مسیرهای خواسته انجام پذیرد.
2- ظرفیت بهره برداری کلیه خطوط در حد ظرفیت حرارتی قرار بگیرد.
با پیشرفت صنعت نیمههادیها و استفاده آنها در سیستم قدرت، مفهوم سیستمهای انتقال انرژی انعطاف پذیر (FACTS) مطرح شده که بدون احداث خطوط جدید بتوان از ظرفیت واقعی سیستم انتقال استفاده کرد. پیشرفت اخیر صنعت الکترونیک قدرت در طراحی کلیدهای نیمههادی با قابلیت خاموش شدن و استفاده از آن در مبدلهای منبع ولتاژ قابل استفاده در سطح توان و ولتاژ سیستم قدرت، علاوه بر معرفی ادوات جدیدتر، تحولی در مفهوم FACTS به وجود آورد و سیستمهای انتقال انرژی را بسیار کارآمدتر و موثرتر خواهد کرد.
یکی از این ادوات جدید FACTS که از تکنولوژی مبدلهای منبع ولتاژ (VSC) در آنها استفاده شده است، کنترل کننده توان یکپارچه (UPFC) میباشد برای درک بهتر رفتار UPFC لازم است که نحوه عملکرد مبدلهای منبع ولتاژ مرور شود.
مبدل منبع ولتاژ (VSC)
شکل 1-1 نمودار مداری یک مبدل منبع ولتاژ را نشان میدهد که هر بازوی این مبدل از یک کلید GTO و یک دیود تشکیل شده است که به صورت معکوس با هم موازی شده اند تا عبور دو طرفه جریان امکان پذیر گردد.
طرف ac مبدل به شبکه و یا مصرف کننده ac و قسمت dc آن به یک خازن متصل میگردد. مشخصه برجسته مبدلهای منبع ولتاژ این است که بدون نیاز به منبع انرژی ذخیره ای، (مثل خازن یا راکتور) میتوانند توان راکتیو خازنی و یا سلفی شبکه را با طرح مناسب کلیدزنی جبران کنند. تذکر این نکته لازم است که خازن طرف dc هیچ نقشی در تهیه توان راکتیو مبدل ندارد و فقط برای تامین ولتاژ خروجی مبدل مورد استفاده قرار میگیرد و لذا قدرت نامیاین خازن میتواند در مقایسه با ادوات تریستوری بسیار کوچک انتخاب گردد.
با انتخاب تدابیر کنترلی مناسب برای الگوی کلیدزنی میتوان دامنه و فاز ولتاژ ac را به راحتی کنترل کرد. اگر فقط مولفه اولهارمونیک خروجی را در نظر بگیریم، یک مبدل منبع ولتاژ را میتوان به صورت یک منبع ولتاژ مدل کرد که دامنه و فاز ولتاژ خروجی آن توسط الگوهای کلیدزنی به راحتی قابل کنترل است. شکل2-1 اتصال یک VSC را به شبکه نشان میدهد.