پایان نامه بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS
دسته : -پژوهش ها
فرمت فایل : word
حجم فایل : 2567 KB
تعداد صفحات : 60
بازدیدها : 296
برچسبها : دانلود پایان نامه پژوهش پروژه
مبلغ : 18000 تومان
خرید این فایلپایان نامه بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS
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 آمریكا 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 كاهش امپدانس خط با نصب خازن سری |
7 7 |
|
1-4-2 بهبود پرفیل ولتاژ در وسط خط |
8 |
|
1-4-3 كنترل توان با تغییر زاویه قدرت |
8 |
|
1-5 راه حل‌های كلاسیك |
9 |
|
1-5-1 بانك‌های خازنی سری با كلیدهای مكانیكی |
9 |
|
1-5-2 بانك‌های خازنی وراكتوری موازی قابل كنترل با كلیدهای مكانیكی |
9 |
|
1-5-3 جابجاگر فاز |
9 |
|
فصل دوم : آشنایی اجمالی با ادوات FACTS |
|
|
2-1 مقدمه |
11 |
|
2-2 انواع اصلی كنترل كننده های FACTS |
11 |
|
2-2-1 كنترل كننده‌های سری |
11 |
|
2-2-1-1 جبران ساز سنكرون استاتیكی به صورت سری(SSSC) |
11 |
|
2-2-1-2 كنترل كننده‌های انتقال توان میان خط(IPFC) |
12 |
|
2-2-1-3 خازن سری با كنترل تریستوری (TCSC) |
12 |
|
2-2-1-4 خازن سری قابل كلیدزنی با تریستور (TSSSC) |
12 |
|
2-2-1-5 خازن سری قابل كلید زنی با تریستور (TSSC) |
12 |
|
2-2-1-6 راكتور سری قابل كلید زنی با تریستور (TSSR) |
13 |
|
2-2-1-7 راكتور با كنترل تریستوری (TCSR) |
13 |
|
2-2-2 كنترل كننده‌های موازی |
13 |
|
2-2-2-1 جبران كننده سنكرون استاتیكی(STATCOM) |
13 |
|
2-2-2-2 مولد سنكرون استاتیكی (SSG) |
13 |
|
2-2-2-3 جبران ساز توان راكتیو استاتیكی(SVC) |
14 |
|
2-2-2-4 راكتور قابل كنترل با تریستور (TCR) |
14 |
|
2-2-2-5 راكتور قابل كلیدزنی با تریستور(TSR) |
14 |
|
2-2-2-6 خازن قابل كلیدزنی با تریستور (TSC) |
14 |
|
2-2-2-7 مولد یا جذب كننده توان راكتیو (SVG) |
15 |
|
2-2-2-8 سیستم توان راكتیو استاتیكی (SVS) |
15 |
|
2-2-2-9 ترمز مقاومتی با كنترل تریستوری (TCBR) |
15 |
|
2-2-3 كنترل كننده تركیبی سری – موازی |
15 |
|
2-2-3-1 كنترل كننده یكپارچه انتقال توان (UPFC) |
15 |
|
2-2-3-2 محدود كننده ولتاژ با كنترل تریستوری(TCVL) |
16 |
|
2-2-3-3 تنظیم كننده ولتاژ با كنترل تریتسوری (TCVR) |
16 |
|
2-2-3-4 جبران‌سازهای استاتیكی توان راكتیو SVC و STATCOM |
16 |
|
2-3 مقایسه میان SVC و STATCOM |
17 |
|
2-4 خازن سری كنترل شده با تریستور GTO (GCSC) |
18 |
|
2-5 خازن سری سوئیچ شده با تریستور (TSSC) |
18 |
|
2-6 خازن سری كنترل شده با تریستور (TCSC) |
19 |
|
فصل سوم : بررسی انواع كاربردی ادوات FACTS |
|
|
3-1 مقدمه |
20 |
|
3-2 منبع ولتاژ سنكرون بر پایه سوئیچینگ مبدل |
20 |
|
3-3 كنترل كننده توان عبوری بین خطی (IPFC) |
23 |
|
3-4 جبرانگر سنكرون استاتیكی سری (SSSC) |
28 |
|
3-5 جبرانگر سنكرون استاتیكی (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 كار سیستم SMES |
38 |
|
3-7-2 مقایسه SMES با دیگر ذخیره كننده 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 كاربرد 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 هارمونیك های تزریقی به شبكه توزیع |
47 |
|
3-11 SVC |
49 |
|
3-12 مبدل های منبع ولتاژ VSC |
51 |
|
فصل چهارم : نتیجه گیری |
55 |
|
منابع |
58 |
خرید و دانلود آنی فایل
