پایان نامه بررسی کنترل کنندهای توان راکتیو در خطوط انتقال قدرت

پایان نامه بررسی کنترل کنندهای توان راکتیو در خطوط انتقال قدرت

فهرست مطالب

عنوان صفحه

چكیده فارسی……………..……….….………………………………………………………1

مقدمه……..…………..……….………………………………………………………………2

فصل اول : جبران کننده ها

مقدمه ….……………………………….…………………….…….………………………….6

تعریفsvc …….………….…..…………………………………….……………………………6

مزایایsvc ….……………………..….….………………….…………………………………….7

دسته بندی ..…… ……..……………….…..………………………… ………………………..svc.8

اصول و مدل …………….….……….………..………………………………………………svc8

انواع و ساختارsvc……………………………………………………………………………….…………….…..…..……….………….10 ویژگی های ………..….………….….…………………….….……………………………………tsc.11

فصل دوم : انواع svc

مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………… 19

با استفاده از مبدل مستقیم…..…………………….………………………………………………ac-ac.20

با استفاده از اینورتر منبع ولتاژ .……………….……………………………………………………….22 اینورتر منبع جریان……………………………………………………………………………………………………………. …………….…..……….25

نمونه هایی از استفادهsvc در شبکه قدرت…………………………………………..…….. ……….………………………..29

چگونگی انتخاب و نصب svc …………………………………………………………………………………………………………………………………38

طرز کار همفاز کننده سنکرون………………………………………………………………………………………………………………………………..41

جبران کننده های ساکن………………………………………………………………………………………………………………………………………..42

روش استفاده از خازن سری و موازی ………………………………………………………………………………………………………………………49

فصل سوم : کاربرد GCSCدر رگولاسیون ولتا ژ در شبکه­های توزیع……………………………………………………………..55

فصل چهارم: کاربرد GCSCدر خطوط انتقال با طول نیم­موج…………………………………………………………………………64

جبران سازی توان راکتیو ………………………………………………………………………………………………………………………………………..78

فصل پنجم: شبیه­سازی كامپیوتری ……………….….……………………….………………..……..81

نتیجه گیری ..….…….……………………………………………………………………………………85

فهرست منابع…….…..……………………….……………………………………………… 86

فهرست جداول

جدول صفحه

1-1 نمودار تك‌خطی یك SVC …………………………………………………………………………………………………………………………………..9

1-2 نمودار ولتاژ- جریان یك SVC ………………………………………………………………………………………………………………………….. 9

1-3 نمودار تك‌خطی TSC …………………………………………………………………………………………………………………………………………..10

1-4 مدار یك TCR ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 12

1-5 نمودار سوپستانس برحسب زویه هدایت ………………………………………………………………………………………………………….13

1-6 مشخصه ولتاژ به جریان tcr ……………………………………………………………………………………………………………………………….14

1-7 مدار یك FC-TCR ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. .15

1-8 مشخصه FC-TCR ………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 16

1-9 نمودار مدار TSC-TCR ………………………………………………………………………………………………………………. 17

2-1 L and C …………………………………………………………………………………………………………………………………. 21

2-2 نمودارهای فازوری ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 22

2-3 مدار یك STATCON سه فاز- شش قطبی …………………………………………………………………………………………… 23

2-4 الف- مدار سه فاز یك STATCON ………………………………………………………………………………………………………… .24

2-5 ب- مدار سه فاز یك ……………………………………………………………. STATCON 25

2-6 نمودار مشخصه V-I یك …………………………………………………………………. VSI 25

2-7 ساختاری برای موازی كردن دو اینورتر منبع جریان جهت ایجاد SVC با توان بالاتر……………………….28

2-8 خط انتقال kv500 در ایستگاه فرعی سولیوان …………………………………………………………………………………………….30

2-9 نمودار تك خطی STATCON و 100MVAR …………………………………………………………………………… 30

2-10 پلان خارجی ساختمان ………………………………………………………. STATCON 31

2-11 نمودار SVC V-I ادی كانتی …………………………………………………………………………………………………………………….. 32

2-13 نمودار تك خطی SVC ادی كانتی …………………………………………………………………………………………………………….. 33

2-14 نمودار عملكرد SVC ادی كانتی ………………………………………………………………………………………………………………….34

2-15 ساختمان SVC ادی كانتی ……………………………………………………………………………………………………….. 35

2-16 مدار تك خطی SVC …………………………………………………………………………………………………………………………………….35

2-17 نمودار تك‌خطی SVC فروبس …………………………………………………………………………………………………………………….. 37

2-18 قطع کننده حرارتی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………45

2-19 خازن با کلید محافظ ………………………………………………………………………………………………………………………………………….46

2-20 جبران گروهی به‌طریق خودكار و اتوماتیك ………………………………………………………………………………….46

2-21 افت اختلاف سطح روی عناصر مختلف خط ………………………………………………………………………………… 50

2-22 شكل برداری خازن سری ……………………………………………………………………………………………………………………………………..50

2-23 افت ولتاژ طولی …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………51

2-24 خازن‌های موازی …………………………………………………………………………………………………………………………………………………51

2-25 ترانسفورماتور یك مصرف‌كننده بزرگ …………………………………………………………………………………………. 53

3-1 شکل یک بار ……………………………………………………………………………………. 56

3- 2 نمودار فازوری ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..57

3-3 ولتاژ شینی ……………………………………………………………………………… 57

3-4 ولتاژ شین بار …………………………………………………………………………… 59

3-5 اساس کنترل GCSCبر تنظیم ولتاژ …………………………………………………….. 60

3-6ولتاژ شین بار، در فازهایA وB و …………………………………………………………….. C61

3-7 زوایای خاموشی هر فاز ………………………………………………………………….. 62

4-1: توان اکتیو منتقل شده به صورت تابعی از δ برای شش­خط با طول­های مختلف………………. 68

4-2 قابلیت ارتجاعی P به عنوان تابعی از θ یا به عنوان تابعی از α …………………………………………………….. 69

4-3 اجزای سیستم شبیه­سازی شده …………………………………………………………… 71

4-4 پیکربندی خط انتقال شبیه سازی شده …………………………………………………………………………………………………………72

4-5 ولتاژهای خط به زمین پایانه­های فرستنده وگیرنده خط انتقال با طول نیم­موج ………………. 74

4-6 یک حالت شبه ساکن ……………………………………………………………………. 75

4- 7 زاویه خاموشی ……………………………………………………………………………….γ_C176

4-8 سیر تکاملی هارمونیکهای ولتاژ مرتبه سوم، پنجم و هفتم را در مقادیر موثر بیان می­کند ………… 76

5-1 فلوچارت جبران­سازی توان راكتیو ………………………………………………………………………………………………… 82

چكیده

امروزه با توجه به گسترش روزافزون استفاده از انرژی الكتریكی، مسئله انتقال قدرت الكتریكی اهمیت زیادی یافته و روز به روز در حال گسترش است. گسترش خطوط انتقال نیرو با مشكلاتی روبرو است كه برای رفع آن طرح‌های مختلفی مطرح گردیده است. یكی از این مشكلات، نوسانات ولتاژ و عدم تثبیت آن در طول شبكه می‌باشد.

برای رفع این مشكل از شیوه جبران توان راكتیو سیستم استفاده شده است و انواع جبران‌كننده‌های توان راكتیو به بازار عرضه شده‌اند. در این رساله به دنبال معرفی انواع جبران‌كننده‌های توان راكتیو و ویژگی‌های آنان می‌باشیم. از اصلی‌ترین انواع آنان می‌توان به بانك‌های خازنی، ماشین‌های گردان و جبران‌كننده‌های ایستای توان راكتیو (SVC) اشاره كرد. با توجه به كاربرد بیشتر SVC‌ ها در خطوط انتقال نسبت به دو نوع ذكر شده دیگر، تأكید خود را بر روی این نوع جبران‌كننده توان راكتیو معطوف داشته و مطالب بیشتری را در مورد SVC ها بررسی خواهیم كرد.

كلمات كلیدی: توان راكتیو (Reactive Power)، جبران‌كننده ایستای توان راكتیو (Static var compensator) خازن (Capacitor)، سلف (Reactor)، جبران‌كننده