بررسی جبران ساز svc

امروزه با توجه به گذشت روز افزون استفاده از انرژی الکتریکیمسئله انتقال قدرت الکتریکی اهمیت زیادی یافته و روز به روز درحال گسترش است گسترش خطوط انتقال نیرو با مشکلاتی روبه رو است که برای رفع آن طرح های مختلفی مطرح گردیده استیکی از این مشکلاتنوسانات ولتاژ وعدم تثبیت آن در طول شبکه می باشد برای رفع این مشکل از شیوه جبران توان سیستم استفاده شده است


خرید و دانلود فایل


توضیحات:

امروزه با توجه به گذشت روز افزون استفاده از انرژی الکتریکی.مسئله انتقال قدرت الکتریکی اهمیت زیادی یافته و روز به روز درحال گسترش است. گسترش خطوط انتقال نیرو با مشکلاتی روبه رو است که برای رفع آن طرح های مختلفی مطرح گردیده است.یکی از این مشکلات.نوسانات ولتاژ وعدم تثبیت آن در طول شبکه می باشد.

برای رفع این مشکل از شیوه جبران توان سیستم استفاده شده است وانواع جبران سازهای توان به بازار عرضه شده اند.در این رساله به دنبال معرفی انواع جبران سازهای توان و ویژگی آنان می باشیم.

از اصلی ترین انواع آنان می توان به بانک های خازنی.ماشین های گردان و جبران سازهای توان SVCاشاره کرد.با توجه به کاربرد بیشترSVCها در خطوط انتقال نسبت به دو نوع ذکر شده دیگر.تاکید خود را بر روی این نوع جبران ساز توان معطوف داشته و مطالب بیشتری را در مورد SVCها بررسی خواهیم کرد.

جبران کننده های توان راکتیو در حالت کلی به دو دسته غیر فعال و فعال تقسیم می شوند.

الف)جبران سازهای توان راکتیوغیر فعال:شامل سلف وخازن های سری و موازی می باشد که قادر به تغییرات پیوسته نمی باشد وصرف نظر از قطع ووصل به مدار غیر قابل کنترل می باشد.                 ب) جبران سازهای توان راکتیو فعال:شامل جبران سازهای سنکرون و جبران سازهای توان راکتیو SVC می باشد که قابل کنترل بوده و قادر به تغییرات سریع و پیوسته توان راکتیو می باشد.با پیشرفت تکنولوژی ساخت نیمه هادی ها برای جذب و تولید توان راکتیوخازن های سوئیچ شونده با تریستور و راکتورهای کنترل شونده با تریستور مورد استفاده قرار گرفت.

SVC اولین بار در سال1978 در شبکه قدرت مورد استفاده قرار گرفت ومزایای آن باعث شد استفاده ازآن سریعا رو به رشد گذارد.

امروزه در موارد کنترل ولتاژ با کیفیت بالا SVC به دلیل دارا بودن مزیت های از قبیل کاهش هزینه کل قابلیت  اطمینان بالا تعمیر و نگهداری ساده تر و مناسب بودنمشخصه های کاری جایگزینجبران کننده های سنکرون گردیده است. از این رو در ادامه بحث به بررسیSVC به عنوان اصلی ترین عنصرجبران ساز توان در عصر حاظر پرداختهودر انتها سایر جبران سازهای توان را نیز معرفی خواهیم کرد.   

اولین حضورSVC در دنیای صنایع الکتریکی به سال1960 باز میگردد که برای جبران کوره های قوس الکتریکیو جلو گیری از چشمک زدن ولتاژ استفاده شد.اما به دلیل مزایای زیاد بسیار زود برای کاربردهای دیگر مورد توجه قرار گرفت.به عنوان مثال تا سال1988 در کانادا و امریکا ظرفیت نصب شده از این نوع جبران ساز9710 مگاوار برای خطوط انتقال و1760 مگاوار برای مصارف صنعتی بوده است.  یا طبق اماری دیگر تا سال1990 درحدود195موردSVC که کل ظرفیت انها بالغ بر31000مگاوار   می باشد.در شبکه قدرتنصب و راه اندازی شد که بیش از 95 درصد از این ظرفیت سهم SVCهای قابل با تریستور می باشد .

تعریف(SVC)

SVCیک وسیله یا سیستم الکتریکی ساکن است که می تواند جریان راکتیو خازنی یا سلفی از سیستم قدرت بکشد و به این ترتیب توان راکتیو تولید یا جذب کند.این منبع تولید توان راکتیو بایستی به صورت موازی به شبکه متصل شود و خروجی آن بگونه ای تغییر کندکه پارامترهای مشخصی از سیستم قدرت را کنترل کند. مفهوم استاتیک در SVC به این معنی است که بر خلاف جبران کننده هایسنکرون دارای اجزاء چرخنده ومتحرک نمی باشدو این ویژگی سبب می شود پاسخ سریع تری به تغییرات شبکه بدهد (پاسخ گوئی در3 سیکل به جای 30 سیکل کندانسورهایسنکرون).در ضمن نداشتن جزء گردان باعث کاهش خرابی و کم شدن هزینه تعمیرات می شود.مزایای SVC1- پاسخ سریع                     

SVC ها به دو دسته عمده تقسیم می شوند:

SVC نوع امپدانس متغیر در روش امپدانس متغیر که قدیمی تر می باشد با وارد یا خارج شدن عناصر ذخیره کننده انرژی که قادر به تولید یا جذب توان راکتیو هستند یا با کنترل جریان عبوری از آنها توان راکتیو کنترل می شود. از انواع SVC های امپدانس متغیر میتوان به موارد زیر اشاره کرد.

الف)خازن سوئیچ شونده تریستوری(TSC)

ب) سلف کنترل شده با تریستور(TCR)

ج ) سلف کنترل شده با تریستور همراه با خازن (FC-TCR)

2-انواع SVC با استفاده از مبدل های الکترونیک قدرت در این روش از عناصر ذخیره کننده انرژی مانند سلف یا خازن به طور واقعی و به منظور تولید توان راکتیو استفاده  نمیشود بلکه از یک مبدل الکترونیک قدرت واز خاصیت غیرخطی بودن آن برای تولید یا جذب توان راکتیو استفاده  شده است و با کنترل نحوه کلید زنی کلید های قدرت توان راکتیو کنترل   می شود.

از انواع این قسمتSVC میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

اصول ومدلSVC

یک سیستم ایستای توان راکتیوSVC در حالت کلی دارای اجزای زیر می باشد.                                        

1- ترانسفور کاهنده بین شین ولتاژ بالای شبکه(HV( و شینه ولتاژ متوسط(MV(که محل نصب SVC می باشد.

2-SVC و اجزاء آن

3- فیلترهای هارمونیکی در فرکانس اصلی حالت خازنی دارند.                          

4-خازن ها وسلف هایی که به طور مکانیکی قطع و وصل می شوند.(MSC(,(MSR(

-5 سیستم کنترل

 انواع و ساختار SVCها

همانطور که در بخش قبل ذکر شدSVC  ها به دو گروه امپدانس متغیر و مبدل الکترونیک قدرت تقسیم می شوند که در این جا به تفکیک و بررسی انواع هر یک از آنان خواهیم پرداخت.

1-انواعSVC  امپدانس متغیر

الف) خازن سوئیچ شونده با تریستور)TSC(TSC شامل یک خازن دو تریستور به عنوان کلید. یک سلف کوچک می باشد. جبران ساز توسط کنترل کردن تعداد خازن های در حال هدایت تنظیم می شود.ویژگی TSCها

ساختمان و کنترل ساده و نسبتا ارزان, کنترل مستقل فازها به سادگی, عدم تولید هارمونیک , داشتن حالت گذاری نسبتا کم وتلفات کمتر نسبت به سایرSVCها از مزایایTSC می باشد.

ب) سلف کنترل شده با تریستورTCR

مدارTCR شامل یک سلف و دو تریستور به عنوان کلید و با کنترل زاویه آتش تریستورها می توان جریان سلف را از صفر تا بیشترین تعداد کنترل نمود. TCR ساختمان و کنترل ساده ای دارد و کنترل فازها به صورت مستقل امکان پذیر است. به خاطر این ویژگی ازTCR  می توان برای متعال کردن فازها استفاده کرد. ولی  TCRبه دلیل غیر سینوسی بودن جریان, تولید هارمونیک می نماید که باید آن را فیلتر نمود.

ج) سلف کنترل شده با تریستور همراه با خازن ثابتFC-TCR

TCR  تنها می تواند توان راکتیو از سیستم جذب کند.برای آنکه بتوان توان راکتیو را با قابلیت کنترل پیوسته تولید نمود, می توان سه خازن به صورت ستاره یا مثلث درخروجیTCR به طور دائمی موازی کرد.

 

انواعSVC  با استفاده از مبدل های الکترونیک

یک منبع ولتاژ یا منبع جریانرا با استفاده از کلیدهای قدرت مانند انواع BJT,IGBTU,,GTO یا تریستور با مدار کموتاسیون اجباری میتوان به گونه ای کلیک زد که یک منبع ولتاژ یا منبع جریانAC  با فرکانس مولفه اصلی برابر با فرکانس سیستم قدرت ولی فاز و دامنه قابل کنترل در خروجی مبدل ایجاد شود.     حال اگر این منبع قابل کنترل از طریق یک فیلتر به شبکه قدرت وصل شود می توان با تنظیم دامنه منبع ایجاد شده و جریان کشیده شده از خط انتقال, توان راکتیو راکنترل نمود. 

  وظیفه اصلی این فیلتر حذف هارمونیک های اضافی ولتاز و جریان می باشد و در اینورترهای منبع ولتاژ,امپدانس سلفی فیلتر عاملی برای کنترل جریان راکتیو کشیده شده یا تزریق شده به باس بی نهایت می باشد منبع مورد استفاده می تواند به صورت مستقل از سیستم قدرت مانند باطری بوده یا با استفاده از انرژی شبکه قدرت و توسط سلف و خازن ایجاد شود.

در SVC های امپدانس متغیر برای تولید توان راکتیو پیش فاز یا پس فاز.تجهیزات جداگانه مورد نیاز است.یعنی برای تولید توان راکتیو پس فاز نیز به سلف و کلید و...با مشخصات نامی متناسب با تعداد توان نامی راکتیو پس فاز و برای تولید توان راکتیو پیش فاز نیاز به خازن وکلید و سایر تجهیزات جداگانه متناسب با مقدار توان راکتیو نامی پیش فاز بود.

در حالی که درSVC  های که از مبدل الکترونیک قدرت برای تولید وتوان راکتیو استفاده می شود توان    راکتیو پس فاز و پیش  فاز تنها با یک سری تجهیزات و تنها با تغییر نحوه کنترل کلیدها تولید و تنظیم می شود.البته ممکن است مقدار نامی تجهیزات به منظور تولید توان راکتیو پس فاز و پیش فاز اندکی افزایش یابد.به علاوه با اعمال کنترل متناسب توان راکتیو به طور پیوسته از تعداد نامی پیش فاز تا مقدار نامی پس فاز کنترل می گردد.

در SVC های امپدانس متغیر توان راکتیو تولیدی متناسب با مجذور ولتاژ است.در حالی که در SVC  با استفاده از مبدل  به جای امپدانس جریان خروجی به مقدار نامی خود محدود شده ولذا توان راکتیو تولیدی متناسب با ولتاژ است بنابراین در شرایط اضطراری که ولتاژ کاهش می یابد ونیاز به تولید توان راکتیو حداکثر می باشد. SVC با استفاده از مبدل الکترونیک قدرت. توان راکتیو بیشتر نسبت به SVC های امپدانس متغیر به توان نامی مشابه تولید می کند.

از مزایای دیگر این SVC ها حداقل شدن عناصر ذخیره کننده انرژی است. زیرا در این نوع SVC ها توان راکتیو توسط سلف یا خازن تولید نمی شود واز آنان فقط به عنوان فیلتر برای حذف هار مونیک استفاده می شود.                                                                 

به علاوه با افزایش فرکانس کلید زنی اندازه سلف و خازن به کار رفته کوچک می شود.این امر سبب کاهش قیمت تجهیزات  مورد نظر شده و باعث کوچک ومجتمع شدنSVC  واشتغال فضای کمتر می شود در این نوع SVC ها چون سلف و خازن به طور مستقیم در مدار قرار نمی گیرندامکان تشدید با عناصر شبکه از بین خواهد رفت. در این جا بر خلاف SVC  های امپدانس متغیر که بسته به نوع آنها دارای یک تغییر ذاتی کوچک(حداقل نیم سیکل در TCR) در پاسخ به سیگنال فرمان بودند SVCبه طور لحظه ای قابل کنترل است و هر چه قدر فرکانس کلید زنی بالا باشد این قابلیت افزایش یافته و پاسخ آن سریع تر می شود.

در حالت کلی برای تولید توان راکتیو پیش فاز وپس فاز بایستی کلیدهایبه کار رفته در این نوع مبدل ها از نوع کموتاسیون اجباری بوده و برای حداقل شدن هارمونیک ها فرکانس کلید زنی تا حد ممکن بالا باشد.

بنابراین در این نوع SVCها هر نوع کلیدی را نمی توان استفاده کرد و قیمت و فرکانس کلید زنی آنها نقشتعیین کننده ای در اقتصادی یا غیر اقتصادی شدنSVC  ایفا می کند با توجه به پیشرفت تکنولوژی نیمه هادی ها انتظار می رود که در آینده قیمت این نوع کلید ها کاهش بیشتر یابد و فرکانس کلید زنی آنها افزایش یابد.

عیب عمده این SVC ها در مقایسه با SVCهای امپدانس متغیر کنترل پیچیده آن ها می باشد به خصوص اگر از آن برای جبران عدم تعادل استفاده شود. در حالت کلی SVC  با کلید های الکترونیک قدرت به دو دسته تقسیم می شوند.

فهرست:

چکیده 

تعریف SVC

مزایای SVC ومزایای استفاده از SVC در سیستم توزیع

مزایای استفاده از SVC در سیستم انتقال, دسته بندی SVC ها,مزایای استفاده از SVC در سیستم توزیع

انواع SVC, اصول ومدل SVC ,انواع ساختار SVCها

انواع SVC امپدانس متغیر,سلف کنترل شده با تریستور,سلف کنترل شده با تریستور همراه با خازن ثابت

انواعSVC با استفاده از مبدل های الکترونیک

SVC با استفاده از مبدل مستقیمAC-AC

SVC  باستفاده از مبدلDC-AC

SVC با استفاده ازاینورتر منبع ولتاژ

SVC با استفاده از اینورتر منبع جریان,ساختاری برای موازی کردن دو اینورتر منبع جریان جهت ایجاد  SVC  با توان بالاتر

چگونگی انتخاب و نصبSVC,موارد موثر برانتخاب نوعSVC 

مکان نصب SVC

جمع بندی

 SVCادی کانتی و مشخصات

SVC کلافیم,جبران توان راکتیو در شبکه انتقال انرژی

نتیجه گیری

منابع

خرید و دانلود فایل


فایل های مرتبط ( 15 عدد انتخاب شده )
روش اتصال نیروگاه بادی به شبکه سراسری برق
روش اتصال نیروگاه بادی به شبکه سراسری برق

بررسی کیفیت توان در شبکه های توزیع
بررسی کیفیت توان در شبکه های توزیع

پروژه انرژی هاروستینگ (برداشت انرژی)
پروژه انرژی هاروستینگ (برداشت انرژی)

پروژه پایش وضعیت موتورهای الکتریکی توسط کنترل ولتاژ و جریان
پروژه پایش وضعیت موتورهای الکتریکی توسط کنترل  ولتاژ و جریان

بررسی و تحلیل هوشمندسازی در شبكه های توزیع
بررسی و تحلیل هوشمندسازی در شبكه های توزیع

بررسی مبدل های آنالوگ به دیجیتال
بررسی مبدل های آنالوگ به دیجیتال

کنترل توان راکتیو درشبکه توزیع با استفاده از منابع تولید پراکنده DG
کنترل توان راکتیو درشبکه توزیع با استفاده از منابع تولید پراکنده DG

شبیه سازی برقگیرهای فشار قوی با نرم افزار COMSOL Multiphysics
شبیه سازی برقگیرهای فشار قوی با نرم افزار COMSOL Multiphysics

مطالعه نحوه اتصال نیروگاه های بادی به شبکه سراسری
مطالعه نحوه اتصال نیروگاه های بادی به شبکه سراسری

کنترل دمای کوره با میکروکنترلر
کنترل دمای کوره با میکروکنترلر

شبکه های حسگر بی سیم زیر آبی، زیر زمینی، چند رسانه ای
شبکه های حسگر بی سیم زیر آبی، زیر زمینی، چند رسانه ای

رله های دیجیتال و مزایای سیستم های حفاظت و كنترل دیجیتال
رله های دیجیتال و مزایای سیستم های حفاظت و كنترل دیجیتال

بهبود کیفیت توان با استفاده از فیلتر اکتیو
بهبود کیفیت توان با استفاده از فیلتر اکتیو

روش های مدلسازی و کنترل STATCOM
روش های مدلسازی و کنترل  STATCOM

مطالعه پایداری گذرا سیستم های چند ماشینه با استفاده از معیار سطوح برابر
مطالعه  پایداری گذرا سیستم های چند ماشینه با استفاده از معیار سطوح برابر

فروشگاه شخصی خود را راه اندازی نمایید و با آپلود فایل های خاک خورده خود کسب درآمد کنید ایجاد رایگان فروشگاه