مدلسازی تجهیزات CUSTOM POWER با استفاده از PSCAD/EMTDC و بررسی کارائی آن در حوزه زمان
چکیده:
این پروژه 6 فصل می باشد که در زیر به معرفی آنها می پردازیم:
مقدمه این پروژه به بررسی سیستم توزیع کیفیت توان در آن می پردازد.
فصل اول شامل معرفی و تعریف مفاهیم و مشکلات کیفیت توان، بررسی اثرات آن بر شبکه تجهیزات و مشتریان و ارایه راهکارها و روشهای جلوگیری، می باشد.
فصل دوم شامل مدلسازی DVR و بررسی حالت های کارکرد آن می باشد.
فصل سوم به بررسی UPQC و حالت های کارکرد آن می پردازد.
فصل چهارم شامل معرفی انواع SVC و کارکردهای مختلف SVC ها می باشد.
فصل پنجم به بررسی D-STATCOM می پردازد.
فصل ششم به نتیجه گیری و مقایسه این ادوات می پردازد.
مقدمه:
سیستم های قدرت امروزی به سه بخش عمده تولید، انتقال و توزیع تقسیم می شوند. پس از تولید برق توسط نیروگاه ها و اختصاص قسمتی از تولید برای مصرف و رزرو در نیروگاه، بقیه به وسیله ترانسفورماتورهای فشار قوی و خطوط بسیار طویل به مراکز مصرف ارسال می گردد، ترانسفورماتورهای فشار قوی و خطوط انتقال انرژی و پست های فشار قوی، سیستم انتقال را تشکیل می دهند. سیستم توزیع که معمولا به 2 بخش فوق توزیع و توزیع تقسیم می شوند، انرژی را بین مصرف کنندگان مختلف تقسیم می کند. در بخش فوق توزیع عمده مصرف کنندگان، کارخانجات تولیدی و کارگاه ها هستند. در این بخش توان راکتیو مصرفی می بایست به کمک تجهیزات مناسبی که در محل مصرف وجود دارند جبران گردند تا مانع افت ولتاژ شبکه شوند. در بخش توزیع، مصرف کنندگان به دو دسته عمده تجاری و خانگی تقسیم می شوند. تفاوت این بخش با بخش فوق توزیع در کمتر بودن سطح ولتاژ مصرفی (طبق استاندارد کشور بین 220 تا 240 ولت) و همچنین عدم استفاده از تجهیزات جبران کننده توان راکتیو است. بنابراین در بخش توزیع فقط توان اکتیو مصرفی مدنظر است و برای هر مشتری تنها این توان اندازه گیری می شود و مشتری در قبال مصرف توان راکتیو مصرفی تعهدی ندارد.
البته در این مورد ممکن است استثنایی برای مصرف کنندگان تجاری و کشاورزی وجود داشته باشد که علاوه بر اندازه گیری توان اکتیو مصرفی، اندازه گیری توان راکتیو مصرفی نیز صورت می گیرد.
برای بالاتر بوده بازده اقتصادی، به طور معمول سیستم های توزیع به صورت شبکه های شعاعی هستند، همچنین اگر خطوط بخش توزیع سه فاز باشند از نظر اقتصادی به صرفه تر از خطوط تغذیه تک فاز است، ولی با توجه به استفاده زیاد از تجهیزات تک فاز و اینکه خطوط تک فاز برای تغذیه مصرف کنندگان دوردست مناسب تر هستند، از سیستم تک فاز در بخش توزیع بیشتر استفاده می شود. مشکل عمده استفاده از خطوط تک فاز به وجود آمدن عدم تعادل در شبکه توزیع است که با توزیع بار به طور مناسب بر روی هریک از فازهای سیستم می توان تا حدودی این مساله را بهبود بخشید. توزیع مناسب بار برروی فازها به عواملی چون ظرفیت خط، نحوه قرارگیری ترانسفورماتورها، سطوح ولتاژ مصرفی، محل مصرف کننده و خواسته بخش مهندسی توزیع از نحوه توزیع بار، بستگی دارد. علاوه بر ترانسفورماتورهای توزیع تجهیزات دیگری نیز بر روی شبکه توزیع نصب می شوند که به طور عمده تجهیزات کنترلی و حفاظتی می باشند و اغلب به وسیله ترانس های انشعابی به شبکه توزیع متصل می گردند. تجهیزات حفاظتی را می توان به حفاظت کننده های در برابر صاعقه، فیوزها و قطع کننده های مدار دسته بندی کرد که عمدتا برقگیرها سیستم توزیع را در برابر صاعقه محافظت می کنند و فیوزها و قطع کننده ها برای رفع خطای ناشی از اتصال کوتاه ها به کار می روند. به طور کلی کنترل کننده ها شامل تنظیم کننده های ولتاژ و خازن ها هستند و هدف از کاربرد این تجهیزات در شبکه های توزیع، بالا بردن ولتاژ برای کاهش تلفات و ثابت ماندن ولتاژ در میزان قابل قبول برای مصرف کننده است.
امروزه سیستم های توزیع به خاطر متنوع بودن در نوع مصرف و بار متصل شده به شبکه بخصوص بارهای حساس، بیشتر مورد توجه مهندسین و صنایع قرار گرفته اند چرا که هم در راستای تولید لوازم مصرفی و هم در ارائه خدمات بهتر برق رسانی اقدامات مفید و نوینی می تواند صورت پذیرد. کیفیت توان موضوعی است که در سال های اخیر به طور جدی مورد توجه صنعت برق و مصرف کنندگان در پاره ای از کشورها قرار گرفته است. دو عامل اساسی که ضرورت بازنگری یا به عبارتی نگرشی جدید به موضوع کیفیت توان را اهمیت بخشیده است عبارتند از:
– رقابت شرکت های مختلف در تامین برق مشترکین یک منطقه و ضرورت جلب رضایت آنها.
– گسترش کاربرد تجهیزات برقی در شبکه. این تجهیزات نظیر میکروپروسسورها، کامپیوترها، و تجهیزات الکترونیک قدرت به کار رفته در سیستم های تغذیه و کنترل الکتروموتورها و خطوط تولید، کوره های القائی، لامپ های فلورسنت کم مصرف و… از طرفی بعظا حساسیت بالایی دارند و توان الکتریکی با کیفیت مطلوب را می طلبند و از طرفی خود منشا برخی پدیده های مخل کیفیت توان مثل ایجاد هارمونیک می باشند. بدین جهت در کنار عوامل سنتی موثر در کیفیت توان مثل ضربه های ناشی از صاعقه، کلیدزنی، قطع و وصل بانک های خازنی و عوامل جدیدی که به آنها اشاره شد، ضرورت پرداختن به موضوع کیفیت توان را افزایش داده است.
از این رو برای مقابله با اغتشاشات کیفیت توان، وسیله ها و روش های مختلفی در سال های اخیر پیشنهاد شده است که این وسائل مبتنی بر تکنولوژی الکترونیک قدرت تحت توان (CUPS (CUSTOM POWER SYSTEM می باشند. استفاده از ادوات CUPS در شبکه های توزیع برای بالا بردن قابلیت اطمینان و کیفیت توان است. این ادوات شامل بهسازی های سری، موازی و سری موازی هستند.
تعداد صفحه : 121
پایان نامه ارشد برق مدلسازی تجهیزات CUSTOM POWER با استفاده از PSCAD/EMTDC و بررسی کارائی
