استفاده از برقگیر
برقگیرهای اکسید فلز می توانند اضافه ولتاژهای گذرا را تا سطح حفاظتی برقگیر محدود کند. شناسایی برقگیرهایی که فشار بسیار بالایی را در هنگام محدود کردن اضافه ولتاژهای گذرا تحمل می کنند مهم می باشد. امپدانس کم و انرژی بالای ذخیره شده مطابق با بانکهای خازنی موازی از پارامترهای ذاتی می باشند که این امر را برآورده می کنند، در نتیجه هنگام انتخاب برقگیرهای اکسید فلز برای تاسیسات بانک خازنی در نظر گرفتن پارامترهای زیر ضروری می باشد:
پایان نامه - مقاله - پروژه
حداکثر ولتاژ بهره برداری پیوسته در شبکه،
دامنه ، شکل موج و مدت اضافه ولتاژ،
انرژی جذب شده توسط برقگیر در صورتیکه اضافه ولتاژها متجاوز از حداکثر ولتاژ بهره برداری پیوسته ( MCOV ) برقگیر باشند.

هارمونیک های سیستم و ایجاد رزونانس در اثر وجود خازن در مدار
اضافه بار بانکهای خازنی موجب رزونانس می شود. از آنجاییکه امپدانس خازن با معکوس فرکانس متناسب است در هارمونیک های فرکانس های بالاتر از فرکانس خازنی امپدانس خازن کم بوده و در نتیجه جریان بیشتری از شبکه می کشد.
برای حل مشکل فوق از راکتورهای سری جهت کنترل جریان کشیده شدخ خازن ، حذف هارمونیک ها و جلوگیری از بروز رزونانس به صورت سریی با بانک خازنی استفاده می کنند. در واقع با تنظیم اندوکتانس راکتور می توان از بروز رزونانس بین خازن و سلف شبکه جلوگیری کرد.

انواع روش های بکار رفته جهت خازن گذاری در شبکه توزیع
در حقیقت پیدا کردن محل و میزان ظرفیت خازنها یک مساله بسیار پیچیده با ابعاد وسیع (Large Scale)‌ و غیر خطی می باشد. به همین دلیل تاکنون یک روش قطعی جهت حل این مسئله ارائه نشده است، ولی در عوض علاوه بر روش های مختلفی که توسط استانداردهای مختلف ارائه گردیده است راه حلهایی توسط الگوریتم ژنتیک و دیگر الگوریتمهای بهینه سازی جهت کمک به حل این مسئله ارائه گردیده است.
در زیر چندین روش معروف جهت انتخاب محل و میزان ظرفیت خازن مورد استفاده معرفی می شود.
الف- روش 
این روش در گذشته یکی از روش های معمول جهت خازن گذاری با هدف کاهش تلفات توزیع بود. این روش در سال ۱۹۵۶ توسط آقایان Samon و Neagle جهت جبران سازی خطوط توزیع با توزیع بار یکنواخت ارائه گردید. مطابق روش پیشنهادی ظرفیت بهینه خازن برابر  کل توان راکتیو مصرفی فیدر مورد نظر و محل نصب آن در  فاصله طول کل فیدر از ابتدای فیدر میباشد.

ب- روش 
این روش تعمیم یافته روش بالا می باشد. در این روش تعداد بانکهای خازنی ما  می باشد و هر بانک خازنی به میزان  برابر توان راکتیو مصرفی فیدر فشار ضعیف را فراهم می کند. جهت انتخاب محل نصب خازنها نیز از فاصله  برابر طول فیدر از ابتدای فیدر شروع به نصب خازنها کرده و خازنها بعدی نیز به همین فاصله یعنی  برابر طول فیدر از خازن قبلی نصب می شود. این عمل تا رسیدن به آخر فیدر برای تمام بانکهای خازنی تکرار می گردد. روش های بالا از روش های معتبر در انجام مطالعات خازن گذاری می باشد. ولی همانطور که در پیش فرض این روشها مطرح گردید بار در طول فیدرها
می بایست یکنواخت توزیع شده باشد. ولی در عمل فیدر دارای انشعاب در نقاط مختلف بوده، همچنین تنوع توزیع بار در طول فیدر یکنواخت نبوده و استفاده از این روشها دارای خطا می باشد.
ج) روش Grainger /Lee
این روش در سال ۱۹۸۱ توسط آقایان Lee و Grainger ارائه گردید و تعمیم یافته روش  ، برای استفاده در فیدرهای با توزیع بار غیر یکنواخت و دارای انشعابات متعدد می باشد. در این روش ما از توزیع توان راکتیو در فیدر برای جایابی خازن استفاده می کنیم.
ابتدا از رابطه زیر تعداد خازنها مشخص می شود :
در این رابطه  ظرفیت یک بانک خازنی و  توان راکتیو کل ابتدای فیدر و  تعداد خازنها می باشد.
پس از تعیین تعداد خازنها، اولین خازن را در محلی از انتهای فیدر قرار می دهیم که توان راکتیو آن نصف ظرفیت خازن باشد. پس از نصب خازن اول مجدداً پخش بار انجام داده و خازن دوم را نیز نسبت به خازن اول در محلی قرار می دهیم که توان راکتیو آن نصف ظرفیت خازن باشد. به عبارتی در این روش می توان گفت که هر خازن دو بازه مساوی از دو طرف محل نصب خود را پوشش داده و توان راکتیو مورد نیاز آن بازه را تامین می کند.
به همین ترتیب ادامه داده تا محل کلیه خازنها مشخص شود.

نتیجه گیری
در پایان این گزارش با توجه به موارد بیان شده و فواید معرفی شده می توان نتیجه گرفت که خازنها تا حد زیادی می توانند در بهبود سیستم توزیع نقش ایفا کنند.
خازنها با کاهش تلفات خط، بهبود ضریب توان و آزادسازی ظرفیت خط تا حد زیادی وضعیت اقتصادی سیستمهای توزیع را بهبود بخشیده اند.
می توان گفت امروزه در همه پستها و در اکثر فیدر ها خازن ها نصب شده اند و در مواقع نیاز مورد استفاده قرار می گیرند.
بررسی کارهای انجام شده در زمینه بهبود کیفیت توان
با توجه به تمام مسائل ذکر شده در مورد کیفیت توان و بهبود پروفیل ولتاژ ، ادوات FACTS توجه بسیاری از دانشگاه ها و مراکز پژوهشی را در دهه گذشته به خود جلب کرده اند. در ابتدا اکثر پژوهش ها به بررسی روش های پایداری سیستم های انتقال می پرداختند، ولی در چند سال اخیرتئوری های جدید بسیار زیادی مطرح می باشد که مهم ترین آنها:

 

    • کیفیت توان

 

    • کنترل تعادل توان

 

    • حفاظت (پروفیل ولتاژ)

 

پژوهش های انجام شده در زمینه بهبود کیفیت توان و کنترل ولتاژ بدین صورت می باشد:
مقاله [۱] تحت عنوان بهبود کیفیت توان در ریزشبکه ها، یک طرح عملی نمونه برای بهبود کیفیت توان است که در با بهره گرفتن از کنترلر جریان و ولتاژ و همچنین با بهره گرفتن از حذف هارمونیک ها، کیفیت توان را بهبود پیدا کرد. در این پایان نامه یک سخت افزار کنترلی نیز ساخته و تست شد.
در [۲] یک روش با بهره گرفتن از الگوریتم ژنتیک برای جایابی بهینه منابع تولید پراکنده در سیستم های توزیع با حضور ریزشبکه کار شده است. در این مقاله بحث تولید بر پایه تولید انرژی با بهره گرفتن از منابع تولید تجدیدپذیر در نظر گرفته شده است. موضوع اصلی در این جا تعیین مقدار و جایابی بانک های خازنی قابل سوئیچ و منابع توان راکتیو برای کنترل ولتاژ درون محدوده سیستم توزیع و ریزشبکه و به باس جهت بهبود کیفیت توان و کنترل ولتاژ و در هر دو حالت جزیره ای و متصل به شبکه و به صورت یک مرحله ای می باشد. سیستم مورد مطالعه یک سیستم توزیع با منبع تولید پراکنده محلی تاثیر پذیر می باشد. یک الگوریتم جدید هم برای این مقاله به کار برده شد. در نهایت نتیجه گرفته شد که این روش ولتاژ را در باس های ریز شبکه در حضور بارهای شدیداً متغیر با زمان در مقدار نرمال نگه داشته است و گفته شد در حالت جزیره ای دارای بازده هی بالاتری است.
در[۳] کنترل ولتاژو فرکانس با بهره گرفتن از سیستم دروپ کنترل در حالت دینامیکی شبیه سازی شده است. در این مقاله با توجه به این که ریز شبکه در حالت متصل به شبکه توزیع از اهمیت بالاتری برخوردار است، سیستم کنترل برای حالت جدا از شبکه و اتصال به شبکه توزیع مورد نیاز است. این مقاله یک FACTS کنترل ولتاژ VSI در حالت دینامیکی طرح شده است و با نرم افزار متلب شبیه سازی گردید و در شرایط مختلف تست کردید و در هر دو حالت جدا از شبکه و متصل به شبکه اجرا شده است. از سیستم ذخیره ساز انرژی نیز استفاده شده است. در این مقاله نتیجه گرفته شد که این سیستم کنترل باعث پایداری، بازدهی و بهبود کیفیت ولتاژ و فرکانس گردیده است . در ضمن برای FACTS های بر پایه جریان، سیستم کنترل جریان ثابت نیز ارائه شده است.
در [۴] روش های کنترل ضروری و بهینه ریز شبکه ها در حالت جدا از شبکه مورد بررسی قرار گرفته است و از منابع CHP و فتو ولتائیک به همراه بانک های خازنی و بارهای حرارتی در کنار بارهای عادی شبکه در این مقاله استفاده شده است. این جا مشکل ناپایداری ولتاژ و فرکانس، در زمان رفتن ریزشبکه به حالت جزیره ای به بحث کشیده شده است. و برای این حالت یک رگولاتور ولتاژ پیشنهاد شده و با بهره گرفتن از الگوریتم PSO به بهینه ساختن این کنترلر پرداخته است. در نهایت میزان نوسانات ولتاژ و فرکانس تاحد مطلوبی کاسته شد.
در مقاله [۵] هم به استراتژی کنترل ولتاژ و فرکانس پرداخته و با توجه به اینکه کنترل دروپ V/f نمی تواند تغییرات ساختاری بار را کنترل کند، یک سیستم ذخیره و باتری برای ریزشبکه های با منابع فتوولتائیک و توربین بادی و پیل سوختی معرفی کرده است. در حالت جزیره ای به بررسی این سیستم پرداخته و با بهره گرفتن از رگولاتور ولتاژ باتری توانسته به درخواست سریع بار ها در زمان وقایع مختلف پاسخ گوید و البته این باتری ها برای ولتاژ فشار ضعیف در نظر گرفته شده است.
در مقاله [۶] به مزایای استفاده ماشین های سنکرون در ریزشبکه برای پایداری و بهبود کیفیت توان اشاره کرده و در این طرح از ژنراتور سنکرون به عنوان تولید کننده و از موتور سنکرون به عنوان مصرف کننده استفاده شده است. با بهره گرفتن از نرم افزار PSCAD این طرح در حالت جدا از شبکه و متصل به شبکه شبیه سازی شده و در نتیجه توانسته با بهره گرفتن از منابع تجدیدپذیر انرژی کیفیت توان را بهبود بخشید و به مشکل حفاظتی ریزشبکه در حالت متصل به شبکه و جدا از شبکه نیز اشاره کرد.
در مقاله [۷] به بررسی خطا و حفاظت در ریزشبکه ها پرداخته است. خطا و رفع خطا و وصل مجدد منابع تولید پراکنده و ریزشبکه به شبکه اصلی، در این مقاله طراحی و بررسی شده است. در این مقاله از منبع تولید انرژی خورشیدی و بادی استفاده شد و چهار نوع خطای اصلی بر روی باس ریزشبکه در حالت جدا از شبکه و متصل به شبکه مورد بررسی قرار گرفت و آنالیز تغییرات جریان و ولتاژ انجام شد و تغییرات آنها در ادوات ریزشبکه نیز به صورت نمودار نشان داده شده است. مود حفاظتی استاندارد برای رله دیجیتال متصل به ریز شبکه نیز معرفی گردید.
درمرجع(rACTIVE)به مدیریت توان راکتیو وکنترل ولتاژدرسیستم های انتقال بزرگ با بهره گرفتن از (جبرانگراستاتیک) پرداخته است.دراین مرجع نقش شبکه ی انتقال درسیستم های قدرت برای انتقال توان تولید شده درنیروگاه به مراکز بار وسیستم قدرت به هم پیوسته است.
با توجه به این مرجع درسیستم های انتقال ACانعطاف پذیرFACTS از کنترل کننده های استاتیک به منظور افزایش کنترل وافزایش قابلیت انتقال توان استفاده می شود ارائه جبران راکتیو موازی با اتصال خازن ها وراکتورهای شنت به طریق مناسب به منظور بدست اوردن ولتاژ بهتر درسیستم قدرت است. خازن شنت ارزان اما فاقد قابلیت های دینامیکی است بنابراین کنترل جبران توان راکتیو برخی از فرم ها به صورت دینامیکی ضروری است این ویژگی توسط جبران ساز استاتیک (SVC)ارائه می شود.

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...