پایان نامه با عنوان

مطالعه ، كنترل و جبران سازی توان راكتیو در شبكه های انتقال و توریع

موضوع: توان راكتیو

تعداد كل صفحات: 163

فرمت: word - فارسی

پایان نامه جدید

کلمات کلیدی: توان راكتیو ، پایداری ولتاژ ، فروپاشی ولتاژ ، جبران سازی توان راكتیو ، ادوات facts ، بانكهای خازنی ، خازن گذاری ، كنترل توان راكتیو ، جایابی بهینه منابع توان راكتیو

تلفن تماس: 09197146361 - 09369980143 مهندس نوری

 
 
مقدمه

توان راكتیو مصرفی بارها در ساعات مختلف در حال تغییر است ، لذا ولتاژ و توان راكتیو باید دائماً كنترل شوند . در ساعات پر بار ، بارها قدرت راكتیو بیشتری مصرف می‌كنند و نیاز به تولید قدرت راكتیو زیادی در شبكه‌ می‌باشد . اگر قدرت راكتیو مورد نیاز تأمین نشود اجباراً ولتاژ نقاط مختلف شبكه كاهش یافته و ممكن است از محدوده مجاز خارج شود . نیروگاه‌ها دارای سیستم كنترل ولتاژ هستند كه كاهش ولتاژ را حس می‌كنند و زمان كنترل لازم را برای بالا بردن تحریك ژنراتور و در نتیجه افزایش ولتاژ ژنراتور تا سطح ولتاژ نامی صادر می‌گردد . با بالا بردن تحریك (حالت كار فوق تحریك) قدرت راكتیو توسط ژنراتورها تولید می‌شود . لیكن قدرت راكتیو تولیدی ژنراتورها بخاطر مسائل حرارتی سیم‌پیچها محدود بوده و ژنراتورها به تنهائی نمی‌توانند در ساعات پر بار تمام قدرت راكتیو مورد نیاز سیستم را تأمین كند. بنابراین در این ساعات به وسائلی نیاز است كه بتوانند قدرت راكتیو به شبكه تزریق نمایند تا سطوح ولتاژ در محدوده مجاز قرار گیرند .

در ساعات كم بار ، بارها و عناصر شبكه، قدرت راكتیو كمی مصرف می‌نمایند و كاپاسیتانس خطوط انتقال باعث اضافه شدن قدرت راكتیو تولیدی در شبكه می‌گردد . در این حالت ژنراتورها به صورت زیر تحریك بكار رفته و مقداری از قدرت راكتیو اضافی سیستم را مصرف می‌نمایند . لیكن بخاطر ملاحظات پایداری ، قدرت راكتیو مصرفی ژنراتورها نیز محدود بوده و ژنراتورها نمی‌توانند به تنهائی مسأله اضافه تولید قدرت راكتیو و افزایش ولتاژ ناشی از آن را حل كنند . بنابراین به وسائلی كه بتوانند در این ساعات قدرت راكتیو اضافی سیستم را مصرف نمایند نیاز می‌باشد .

وسائلی را كه برای كنترل توان راكتیو و ولتاژ بكار می‌روند «جبران كننده» می‌نامیم.

همانطوریكه ملاحظه می‌شود توازن قدرت راكتیو در سیستم، تضمینی بر ثابت بودن ولتاژ ، و كنترل قدرت راكتیو به منزله كنترل ولتاژ می‌باشد .

توان راكتیو یكی از بهترین عواملی است كه در طراحی و بهره‌برداری از سیستم‌های قدرت AC منظور می‌گردد . علاوه بر بارها ، اغلب عناصر یك شبكه مصرف كننده توان راكتیو هستند. بنابراین باید توان راكتیو در بعضی نقاط سیستم تولید و سپس به محل‌های مورد نیاز منتقل شود . همواره داریم كه قدرت انتقالی (راكتیو) یك خط انتقال ، به اختلاف ولتاژ ابتدا و انتهای خط بستگی دارد . همچنین با افزایش دامنه ولتاژ نشین ابتدائی ، قدرت راكتیو جدا شده از این نشین افزایش می‌یابد . ضمناً داریم كه قدرت راكتیو تولید شده توسط ژنراتور ، به تحریك آن بستگی داشته و با تغییر نیروی محركه ژنراتور می‌توان میزان قدرت راكتیو تولیدی و یا مصرفی آن را تنظیم نمود .

در یك سیستم بهم پیوسته نیز با انجام پخش بار در وضعیت‌های مختلف می‌توان دید كه تزریق قدرت راكتیو به یك شین، ولتاژ همه نشین‌ها را بالا می‌برد و بیش از همه روی ولتاژ همان شین تأثیر می‌گذارد ، لیكن تأثیر زیادی بر زاویه ولتاژ شین‌ها و فركانس سیستم ندارد . بنابراین قدرت راكتیو و ولتاژ در یك كانال كنترل می‌شوند كه آنرا كانال كنترل QV قدرت راكتیو – ولتاژ ، یا مگاوار – ولتاژ می‌نامیم.

در عمل تمام تجهیزات یك سیستم قدرت برای ولتاژ مشخص ، ولتاژ نامی ، طراحی می شوند. اگر ولتاژ از مقدار نامی خود منحرف شود ممكن است باعث صدمه رساندن به تجهیزات سیستم و یا كاهش عمر آنها گردد. بنابراین تثبیت ولتاژ نقاط یك سیستم قدرت كاملا ضروری است . بدیهی است كه كنترل و تثبیت ولتاژ تمام نقاط سیستم از لحاظ اقتصادی عملی نمی باشد . از طرف دیگر كنترل ولتاژ در حد كنترل فركانس ضرورت نداشته و در بسیاری از سیستم‌های خطای ولتاژ در حدود 5% ± تنظیم می شود.

به طور كلی كنترل قدرت راكتیو و ولتاژ از 3 روش اصلی زیر انجام می شود :

1- با تزریق قدرت راكتیو به سیستم توسط جبران كننده هایی كه به صورت موازی متصل می شوند ( مانند خازن – راكتور- كندانسور سنكرون و جبران كننده های استاتیك )

2- با جابه جا كردن قدرت راكتیو در سیستم توسط ترانسفورماتورهای متغیر.

3- از طریق كم كردن راكتانس القائی خطوط انتقال با نصب خازن سری.

ضمن اینكه همواره در دسته بندی سه گانه فوق ، كنترل ولتاژ و قدرت راكتیو ژنراتورها می تواند در دسته اول قرار گیرد .

بطور كل اینكه ما برای جایابی بهینه منابع توان راكتیو برای بهبود پایداری ولتاژ ابتدا باید :

1- اثرمنابع توان راكتیو در بهبود پایداری ولتاژ كه شامل : اثرات خازن گذاری ( بانكهای خازنی ) در شبكه است ار مورد بررسی قرار دهیم و سپس :

2- جایابی بهینه بانكهای خازنی را مورد مطالعه قرار دهیم . كه هدف نهایی همان بهبود پرو فایل ولتاژ یا به اصطلاحی همان پایداری، می باشد .



کلمات کلیدی: توان راكتیو ، پایداری ولتاژ ، فروپاشی ولتاژ ، جبران سازی توان راكتیو ، ادوات facts ، بانكهای خازنی ، خازن گذاری ، كنترل توان راكتیو ، جایابی بهینه منابع توان راكتیو



فهرست مطالب

مقدمه

فصل اول : كنترل توان راكتیو و ولتاژ

مقدمه

تولید و جذب توان راكتیو

روشهای كنترل ولتاژ

راكتورهای شنت

خازنهای سری

جبرانگرهای استاتیكی توان راكتیو SVCS

انواع SVC

عملكرد فركانس اصلی SVC



فصل دوم : پایداری ولتاژ

مقدمه

مفاهیم اساسی مربوطه به پایداری ولتاژ

مشخصه‌های سیستم انتقال

مشخصه‌های ژنراتور

مشخصه بار

مشخصه‌های وسایل جبرانسازی راكتیو

خازنهای شنت

جبرانسازهای تنظیم شده شنت

فروپاشی ولتاژ

طرح نواعی از فروپاشی ولتاژ

دسته‌بندی پایداری ولتاژ

تحلیلی پایداری ولتاژ

تحلیلی دینامیكی

تحلیل استاتیكی تحلیل حساسیت V-Q

نزدیكی به ناپایداری

تعیین كوتاهترین فاصله تا ناپایداری

نظریه اصلی

معیارهای طراحی سیستم

معیارهای بهره برداری از سیستم



فصل سوم : مبانی مطالعات توان راكتیو

مقدمه

- معرفی مسأله پروفیل، پایداری و فروپاشی ولتاژ، تاریخچه و اصول حاكم

- تحقیقات منتشره در خصوص مطالعات ولتاژ

- دلایل وقوع ناپایداری ولتاژ

- عوامل موثر بر ناپایداری ولتاژ

- دسته‌بندی پایداری ولتاژ

دسته‌بندی از نظر نوع اغتشاش

دسته‌بندی ازنظر زمان وقوع فروپاشی ولتاژ

دسته‌بندی كلی

- روشهای بررسی پایداری ولتاژ

روش بررسی پیش آمدها

پخش بار پس از پیشامد روش استاتیكی

پخش بار اصلاح¬شده روش استاتیكی

شبیه‌سازی مقیاس چند زمانه روش شبیه‌سازی زمانی

شبیه‌سازی شبه حالت ماندگار بلندمدت

روش تعیین حد بارپذیری

ناپایداری ولتاژ و انشعاب

حد بارپذیری

تأثیر حدود توان راكتیو ژنراتورها

روش¬های تعیین حد بارپذیری

روش تعیین حدود قابلیت اطمینان

- بهبود و كنترل پایداری ولتاژ

روش¬های تعیین كنترل¬های بازدارنده و اصلاحی

تعیین و شناسایی كنترل بازدارنده و اصلاحی براساس بردار ویژه

كنترل بازدارنده براساس پخش بار بهینه

كنترل اصلاحی براساس پخش بار بهینه

تقویت سیستم

كنترل¬كننده‌ها

روش¬های بهره‌برداری

طرح¬های حفاظتی



فصل چهارم : معرفی ادوات FACTS

مقدمه

- معرفی انواع ادوات FACTS

جبرانساز Var استاتیك SVCSVC

خازن سری كنترل تریستوری TCSC

جبرانساز استاتیکSTATCOM

مقایسه STATCOM و SVC

ترانسفورماتور شیفت دهنده فاز PST/PAR

جبرانسازی سری سنكرون استاتیك SSSC

كنترل¬كننده یكپارچه توان UPFC

كنترل¬كننده توان بین خطوط IPFC

جبرانساز استاتیك تغییرپذیرCSC

- انواع PST

PST نوع A

PST نوع B

PST نوع B

PST نوع B

PST نوع C

PST نوع C

PST نوع D

PST نوع D

PST نوع D

PST نوع E

خصوصیات انواع PST

كاربرد انواع PST

- مزایای FACTS

- كاربردهای ادوات FACTS

كاربردهای حالت ماندگار ادوات FACTS

كاربردهای دینامیكی ادوات FACTS

هزینه‌های سرمایه‌گذاری ادوات FACTS

هزینه‌های تجهیزات ادوات FACTS

هزینه‌های زیربنایی ادوات FACTS

- دورنمایی از آینده ادوات FACTS



فصل پنجم : كاربرد خازنها در سیستم‌های توزیع انرژی

مقدمه

- خازنهای موازی

كاربرد خازنهای موازی

اصلاح ضریب توان

نصب خازن در شبكه توزیع

نحوه كنترل خازنهای قابل قطع و وصل

آزاد سازی ظرفیت

اصلاح ولتاژ

- جایابی بهینه خازنهای موازی در شبكه‌های توزیع

یك روش جدید برای نصب خازن در شبكه‌های توزیع شعاعی

كاهش تلفات توان در اثر نصب خازن

كاربرد خازنهای موازی در ولتاژ بالا

تجهیزات قطع كننده خازنهای موازی

اتصالات خازنهای موازی

- : حفاظت‌ خازنهای موازی

حفاظت در مقابل صاعقه

حفاظت اضافه جریان

حفاظت اضافه ولتاژ

مشكلات بهره‌برداری از خازنهای موازی

اثرات هارمونیكی

اثرات تشدید

- خازنهای سری

استفاده از خازنهای سری در شبكه‌های فوق توزیع

- حفاظت خازنهای سری

حفاظت در زمان خطات روی فیدر

حفاظت در مقابل اضافه بار دائمی

- مشكلات بهره‌برداری از خازنهای سری



فصل ششم : الگوریتم جدید جایابی بهینه منابع توان راكتیو برای بهبود پایداری ولتاژ

چكیده

- مقدمه

- آنالیز مقادیر استثنایی

معادلات پخش بار

مقادیر استثنائی

الگوریتم محاسبه حداقل مقدار استثنایی و بردارهای ویژه چپ و راست

- الگوریتم پیشنهادی جهت جایابی منابع توان راكتیو

- نتایج عددی

- نتیجه گیری


نتیجه گیری کلی

منابع

قیمت: 28000 تومان - بیست و هشت هزار تومان

 



منبع:
http://wordm.blogfa.com

منبع:
http://iran-ieee.mihanblog.com

نوشته شده در تاریخ شنبه 18 تیر 1390    | توسط:    |    | نظرات()