بررسي جبران‌كننده‌هاي توان راكتيو

تعداد صفحه: 100

نوع فايل: Word

چكيده

امروزه با توجه به گسترش روزافزون استفاده از انرژي الكتريكي، مسئله انتقال قدرت الكتريكي اهميت زيادي يافته و روز به روز در حال گسترش است. گسترش خطوط انتقال نيرو با مشكلاتي روبرو است كه براي رفع آن طرح‌هاي مختلفي مطرح گرديده است. يكي از اين مشكلات، نوسانات ولتاژ و عدم تثبيت آن در طول شبكه مي‌باشد.

براي رفع اين مشكل از شيوه جبران توان راكتيو سيستم استفاده شده است و انواع جبران‌كننده‌هاي توان راكتيو به بازار عرضه شده‌اند. در اين رساله به دنبال معرفي انواع جبران‌كننده‌هاي توان راكتيو و ويژگي‌هاي آنان مي‌باشيم. از اصلي‌ترين انواع آنان مي‌توان به بانك‌هاي خازني، ماشين‌هاي گردان و جبران‌كننده‌هاي ايستاي توان راكتيو (SVC) اشاره كرد. با توجه به كاربرد بيشتر SVC‌ها در خطوط انتقال نسبت به دو نوع ذكر شده ديگر، تأكيد خود را بر روي اين نوع جبران‌كننده توان راكتيو معطوف داشته و مطالب بيشتري را در مورد SVCها بررسي خواهيم كرد.

«فهرست»

عنوان صفحه

چكيده ................................................................................................................. 1

مقدمه .................................................................................................................. 2

فصل اول

1- معرف جبران‌كننده ايستاي توان راكتيوSVC........................................................ 6

1-1- تعريفSVC............................................................................................... 7

1-2- مزايايSVC................................................................................................ 8

مزاياي استفاده از SVC در سيستم توزيع ............................................................... 9

مزاياي استفاده از SVC در سيستم انتقال................................................................. 9

1-3- دسته‌بندي SVC‌ها....................................................................................... 9

الف- SVC نوع امپدانس متغير.............................................................................. 9

ب- انواع SVC با استفاده از مبدل‌هاي الكترونيك قدرت......................................... 10

1-4- اصول و مدل SVC..................................................................................... 11

فصل دوم

2- انواع و ساختار SVC‌ها.................................................................................... 14

2-1- انواع SVC امپدانس..................................................................................... 14

الف) خازن سوئيچ شونده با تريستور TSC............................................................. 14

ب) سلف كنترل شده با تريستور TCR................................................................... 17

ج) سلف كنترل شده با تريستور همراه با خازن ثابت FC-TCR............................... 21

د) سلف كنترل شده با تريستور همراه خازن سوئيچ شونده با تريستور.......................... 22

ه‍) خازن‌هاي سري با كنترل تريستور TCSC.......................................................... 24

2-2- انواع SVC با استفاده از مبدل‌هاي الكترونيك قدرت ...................................... 24

الف) SVC با استفاده از مبدل مستقيم ac-ac......................................................... 28

ب) SVC با استفاده از مبدل dc-ac...................................................................... 29

ب-1) SVC با استفاده از اينورتر منبع ولتاژ (VSI)................................................ 29

ب-2) SVC با استفاده از اينورتر منبع جريان CSI................................................. 35

ب-3) اينورتر منبع ولتاژ چندتاتي........................................................................... 37

2-3- معرفي ساختاري جديد.................................................................................. 39

عنوان صفحه

فصل سوم

3- نمونه‌هائي از استفاده SVC در شبكه انتقال قدرت ............................................. 42

3-1- نصب SVC از نوع STATCON با ظرفيت ..................... 42

3-2- SVC ادي‌كانتي (EDDY COUNTY)................................................... 46

3-3- SVC كلافيم (CLAPHAM)................................................................... 51

3-4- SVC پروژه MMTU............................................................................... 52

3-5- نصب SVC در استراليا................................................................................ 54

فصل چهارم

4- چگونگي انتخاب و نصب SVC....................................................................... 56

4-1- مقايسه اجمالي SVCها................................................................................ 56

4-2- موارد مؤثر در انتخاب نوع SVC.................................................................. 56

4-3- مكان نصب SVC....................................................................................... 57

4-4- جمع‌بندي.................................................................................................... 58

فصل پنجم

5- انواع ديگر جبران‌كننده‌هاي توان راكتيو................................................................ 60

5-1- جبران‌كننده از نوع ماشين گردان..................................................................... 60

5-2- جبران‌كننده‌هاي ساكن (جبران‌كننده‌هاي خازني)............................................... 64

5-2-1- طرز كار................................................................................................... 64

5-2-2- انواع جبران‌كننده‌هاي خازني....................................................................... 66

5-2-3- روش محاسبة خازن مورد لزوم براي حذف توان راكتيو................................ 70

5-2-4- رگولاتور چيست و چگونه كار مي كند....................................................... 71

5-3- جبران‌ توان راكتيو در كارخانجات................................................................... 74

5-4- جبران توان راكتيو در شبكه انتقال انرژي.......................................................... 75

نتيجه‌گيري ........................................................................................................... 85

مراجع................................................................................................................... 86

استراتژي كنترل توان راكتيو DFIG مزارع بادي بمنظور تنظيم ولتاژ شبكه قدرت

دانلود رايگان اصل مقاله انگليسي

تعداد صفحات انگليسي:5

تعداد صفحات فارسي به فرمت ورد:14

سال انتشار:2014

ناشر:PES General Meeting | Conference & Exposition, 2014 IEEE

Abstract

If a wind farm is weakly connected to a power grid, then the voltage of the connection point fluctuates frequently due to the changeable wind speed. The active and reactive power of a doubly-fed induction generator (DFIG) can be decoupling controlled and the grid-side converter (GSC) of a DFIG can also generate some reactive power by adjusting the power factor, thus a DFIG can be considered as a reactive power resource to stabilize the voltage of the connection bus. Based on the power relationship of a DFIG, the up and down reactive power limitations of DFIG stator and GSC are analyzed. Then a reactive power control strategy of a DFIG wind farm is proposed, in which, a certain number of DFIGs are selected to support reactive power to the power grid when the voltage of the connection point drops. The control strategy aims at bringing the reactive power capability of DFIG into play and cutting down the investments in the reactive power compensation devices which are used less. The simulation model of a grid-connected DFIG wind farm is developed on the PSCAD/EMTDC platform, and the simulation results demonstrate the effectiveness of the control strategy proposed

چكيده

اگر يك مزرعه بادي بطور ضعيفي به شبكه وصل شود آنگاه بخاطر تغييرپذيري سرعت باد‏‏‏٬ ولتاژ نقطه اتصال بطورمكرر تغيير ميكند. توان اكتيو و راكتيو ژنراتور القايي دو سو تغذيه(DFIG) را ميتوان بطور جداگانه كنترل كردوهمچنين كانورتر سمت شبكه(GSC) يك DFIG ميتواند با تنظيم ضريب قدرت مقداري توان راكتيو توليد كند. بدين صورت DFIG را ميتوان بعنوان يك منبع توليد كننده توان راكتيو براي پايداري ولتاژ باس اتصال در نظر گرفت. براساس رابطه توانDFIG ٬حد بالا وپايين توان راكتيو استاتور DFIG و GSC تحليل ميشوند.سپس يك استراتژي براي كنترل توان راكتيو مزارع بادي پيشنهاد ميشود كه در آن تعدادي از DFIG ها براي تامين توان راكتيو شبكه قدرت زماني كه ولتاژ نقطه اتصال كاهش پيدا ميكند انتخاب ميشوند.هدف از استراتژي كنترل توان راكتيو٬ استفاده از توانايي DFIG در توليد توان راكتيو و كاهش سرمايه گذاري هاي مربوط به ادوات تزريق توان راكتيو كه كمتر مورد استفاده قرار ميگيرند است.مدل شبيه سازي DFIG مزرعه بادي متصل شده به شبكه در سكو PSCAD/EMTDC توسعه داده ميشود. نتايج شبيه سازي موثر بودن استراتژي كنترلي پيشنهاد داده شده را تاييد ميكنند.

1-مقدمه

تعداد مزارع بادي كه به شبكه قدرت متصل ميشوند روز به زور بيشتر ميشود. بدليل اينكه اكثر مزارع بادي در مناطق دور يا در دريا قرار دارند خطوط انتقال طولاني براي اتصال آنها به شبكه مورد نياز است.توان اكتيو مزارع بادي بدليل تناوبي بودن سرعت باد متغيير است كه اين موضوع يك تهديد براي پايداري ولتاژ شبكه قدرت محلي است.توان راكتيو براي حفظ ولتاژ٬ زماني كه ولتاژ كاهش مي يابد مورد نياز است.از آنجايي كه يك مزرعه بادي از تعداد زيادي توربين بادي تشكيل شده است عملكرد و كنترل توربين هاي بادي تاثير زيادي بر روي پايداري ولتاژ شبكه قدرت محلي دارد.DFIG بخاطر مزاياي كه دارد بطور گسترده در مزارع بادي استفاده ميشود كه يكي از اين مزايا كنترل جداگانه توان اكتيو و راكتيو است[1]. علاوه براين استاتور وكانورتر سمت شبكه (GSC) يك DFIG ميتواند توان راكتيو به شبكه تزريق كنند كه به حفظ نوسان هاي ولتاژكمك ميكند[2],[3].

همانطوري كه قبلا ذكر شد ولتاژ يك شبكه قدرت كه بصورت ضعيفي به مزرعه بادي متصل شده است معمولا ناپايدار است. بنابراين استفاده از توان راكتيو DFIG جبران سازي را هر چه بيشتر انعطاف پذير ميكند...