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

در یک سیستم قدرت هر لحظه میلیون ها وات توان تولید شده و کیلومترها فاصله انتقال می یابد تا به شبکه های گسترده و درهم تنیده توزیع برسد و مصرف گردد طول مسیر انتقال توان و فاصله بین محل تولید تا محل مصرف موجب تلفات شده و هزینه اضافی را تحمیل می کند از این رو راهکارهای متفاوتی در جهت بهینه سازی مسئله فوق ارائه گردیده که یکی از آنها نزدیک کردن م


خرید و دانلود فایل


توضیحات:

در یک سیستم قدرت هر لحظه میلیون ها وات توان تولید شده و کیلومترها فاصله انتقال می یابد تا به شبکه های گسترده و درهم تنیده توزیع برسد و مصرف گردد. طول مسیر انتقال توان و فاصله بین محل تولید تا محل مصرف موجب تلفات شده و هزینه اضافی را تحمیل می کند.

از این رو راهکارهای  متفاوتی در جهت  بهینه سازی  مسئله  فوق ارائه گردیده که یکی از  آنها نزدیک کردن محل تولید و مصرف به یکدیگر است. مثلاً اگر در سیستم تولید مولدهای محلی دیگری نیز وجود داشته  باشند، می توانند موجب افزایش توان تولید شده وفشار کمتری به شبکه وارد کرده و این موجب کاهش تلفات می شود. چنین سیستمهایی را اصطلاحاً شبکه های توزیع مبتنی بر واحدهای تولید پراکنده می نامند که در حقیقت همان استفاده از واحدهای تولید انرژی الکتریکی کوچک در میان  شهرها و محل های مختلف مصرف  می تواند باشد و این واحدهای تولیدی می تواند از انواع مختلف تولید کننده های انرژی با منابع تجدیدپذیر و یا تجدید ناپذیر و فسیلی باشند.

راهکار دیگر بهینه سازی  جلوگیری از  انتقال بیش از حد معمول توان راکتیو  می باشد که ظرفیت  عمده ای از خطوط ، ترانسفورماتورها وشبکه های توزیع را به خود اختصاص می دهد و موجب تلفات شدید، کاهش پروفیل ولتاژ؛ کاهش ضریب قدرت و اشغال ظرفیت های  سیستم می گردد.درحالی که  می توان با تولید توان راکتیو مورد نیاز مصرف کننده ها درهمان محل مصرف(نزدیکی تولید ومصرف)از انتقال بی مورد آن جلوگیری کرده و ظرفیت زیادی که جهت انتقال توان راکتیو اشغال شده را آزاد نمود و از مزایای دیگر آن بهره برد.

در فصل اول شرح  مختصری راجع به  مولدهای تولید پراکنده  و منابع  آنها(با انرژی باد به طور ویژه) خواهیم داد.

در فصل  دوم مختصری  راجع انواع جبران کننده های توان راکتیو خواهیم  داد.

در فصل سوم به بررسی کنترل ولتاژ و توان راکتیو در دو حالت محلی و هماهنگ می پردازیم

در فصل چهارم تاثیرات تولید پراکنده بر ولتاژ،جریان باس ها بررسی می شود و در انتها نتایج بدست امده از تئوری را در قالب شبیه سازی ارائه می شود.

1. معرفی منابع تولید پراکنده: 

مقدمه:در این قسمت از تحقیق به معرفی منابع تولید پراکنده DG که توسط مراکز علمی معتبر منتشر شده میپردازیم سپس به تشریح منابع تولید پراکنده مانند سلول های فتوولتاییک،پیل سوختی،ذخیره سازهای  انرژی،توربین های بادی به صورت مختصر توضیح داده شده،که در این بخش توربین های بادی به صورت مفصل تر نسبت به دیگر منابع تولید پراکنده DG بررسی می شود.دلیل انتخاب نیروگاه های بادی  این میباشد که یكی از مهمترین ورایج ترین منابع انرژی تجدید پذیر در جهان می باشد. بطوریكه پیش بینی می شود سهم تولید انرژی الكتریكی تا سال 2020 میلادی از انرژی باد به 10% انرژی مورد نیاز جهان برسد.

تعریف منابع تولید پراکنده DG از دیدگاه مراکز علمی معتبر: 

IEEE:مولدهای پراکنده تاسیسات تولیدتوان هستند که کاملا کوچکتر از نیروگاه های مرکزی می باشد.اینواحدها اجازه اتصال به نزدیکترین نقطه باردر شبکه را دارند.

CIGRE:تمام واحدهای تولید توان که دارای حداکثر ظرفیت تا 100MWمی باشد،این واحدها معمولا به شبکه توزیع یا فوق توزیع متصل شده و بطورمتمرکز برنامه ریزی وکنترل نمی شوند.

IEA:مولدهای پراکنده به واحدهای تولید توان که در محل مصرف یا در شبکه های توزیع میباشد گفته میشود.

GIRED:مشخصهه های مختلف بر اساس پرسشنامه تهیه شده از16کشور جهان که بر اساس سطح ولتاژ,استفاده از منابع تجدیدپذیر,تولید همزمان,عدم دیسپاچینگ قابل تفکیک پذیری می باشد.

طبق تعریف جدیدمنابع تولید پراکنده به هرگونه منبع تولید انرژی توزیع شده یاهرگونه سیاست مدیریتی جهت مدیریت بار یا خاموشی توزیع شده گفته میشود.

تولید پراكنده را با اسامی مختلفی مانند زیر خطاب می‌كنند:

1)    Distributed Generation

2)    Embedded Generation

3)    Distributed Resources

4)    Power Distribution

5)    Dispersed Generation

اصطلاحاً‌ تولید پراكنده را DG هم می‌گویند. در اكثر موارد تولید پراكنده در شبكه‌های توزیع جایگذاری می‌شود.

شکل زیر ترکیب این کنابع را با شبکه نشان می دهد.

 

شکل(1-1):نمونه از شبکه های نوین که ترکیبی از DG با قدرت های متفاوت را نشان می دهد

تاثیر منابع تولید پراکنده DG بروی سیستم قدرت:

تولید پراکنده می‌‌تواند، بسته به سیستم توزیع ، مشخصات بار، نوع تکنولوژی DG و سطح نفوذ آن در شبکه، تأثیر مثبت یا منفی بر روی حالت ماندگار ، حالت گذرا، دینامیک شبکه، کیفیت توان ، قابلیت اطمینان و پایداری شبکه داشته باشد .افزایش سطح نفوذ DG و در نتیجه افزایش توان تزریقی واحدهای DG ممکن است باعث بهبود پروفایل ولتاژ و پایداری سیستم شود ولی از آنجا که در بیشتر این واحدها از مبدل‌های فرکانسی الکترونیک قدرت برای اتصال به شبکه استفاده می‌شود، هارمونیک هایی نیز به شبکه تحمیل می‌شوند  هم چنین استفاده از تولید پراکنده موجب افزایش جریان اتصال کوتاه می‌شود.

 

.چکیده4

فصل اول5

1.معرفی منابع تولید پراکنده:5

1.اهداف بکار گیری تولید پراکنده:6

2.مدیریت شبکه های توزیع در حضور منابع تولید پراکنده:7

3.مزایای کلی استفاده از DG :7

4.معایب استفاده از تولید پراکنده DG:8

5.دلایل رشد منابع تولید پراکنده:8

2.سیستمهای فتوولتاییک  (PV):9

1.معرفی یک سیستم PV:10

2.مزایا سیستم فتوولتاییک: 12

3.معایب سیستم فتوولتاییک:12

3     .پیل های سوختی: 13

مزایا و معایب استفاده از پیلهای سوختی به شرح زیر است:13

1.مزایا استفاده از پیل های سوختی:13

1.معایب استفاده از پیل سوختی:14

4  .وسایل ذخیره انرژی :15

1.مزایا و معایب این واحدها در زیر آمده است:15

1.باتری ها:16

2.هیدروپمپ ها:16

 5 .توربین های بادی:17

1.مزایای توربین های بادی:19

2.معایب توربین های بادی:19

1.انواع ژنراتور مورد استفاده در توربین های بادی:19

1.1.ژنراتورهای سنکرون:19

1.2.ژنراتور القائی سیم پیچی شده (چاکدار) با کنترل مقاومت رتور:21

1.3.ژنراتور القائی دو سو تغذیه‌ای:22

6.روش های تبدیل توان DCبه توان AC:25

بررسی قابلیت تولید توان راکتیو در فنآوریهای تولید پراکنده26

معرفی ادوات جبران کننده توان راکتیو:28

1.جبران سازهای استاتیكی وار(SVC):28

1.1.تاسیسات SVC شامل:30

2.کندانسورهای سنکرون:33

2.1.تفاوت کندانسور سنکرون با SVC:34

3.تولید توان راکتیو با استفاده از ژنراتورها(مولدهای برق):35

4.خازن های سری وموازی:36

1.1.مزایای استفاده از بانک خزنی نسبت به دیگر جبران کننده ها:39

1.2.برخی از  موارد استفاده و کاربرد خاص خازن ها:39

1.3.بررسی خازن گذاری در شبکه توزیع:40

1  .جمع بندی:46

فصل سوم47

کنترل ولتاژ در شبکه توزیع به همراه منابع تولید پراکنده:47

1.VVC مستقل:49

2.VVC مبتنی بر قانون51

3.VVC به صورت تحلیلی :53

1.کنترل ولتاژ در شبکه توزیع به همراه منابع تولید پراکنده:55

گرید57

2.ماکزیمم ظرفیت مجاز DG57

تأثیر DG بر کنترل ولتاژ و توان راکتیو58

عملکرد DG در ولتاژ متغیر58

ضرورت تنظیم مجدد ستپوینتهای کنترل59

کنترل ولتاژ و توان راکتیو هماهنگ در حضور DG60

کنترل ولتاژ و توان راکتیو پیشنهادی:61

کنترل ولتاژ و توان راکتیو هماهنگ با مشارکت DG:62

مثالی از مطالعه موردی در مورد اتصال منابع تولید پراکنده DG به شبکه سراسری از طریق اینورتر از نگاه کنترل توان راکتیو:62

تفاوت کنترل توان اکتیو وراکتیو:65

روش های کنترل ولتاژ و ولتاژ در دید کلی:65

1.جبرانسازی با هدف اصلاح ضریب قدرت به یک:66

2.جبران سازی بار با هدف تنظیم ولتاژ:67

جمع بندی:69

مقدمه70

تاثیرات تولید پراکندهDG بروی شبکه توزیع:71

1.1.تاثیر DG روی جریان خطوط71

1.2.تاثیر DGها روی پروفیل ولتاژ72

1.3. تاثیر DG روی تلفات شبکه74

تاثیر مدهای مختلف بهرهبرداری DG روی پخش بار74

3-1 مد عملكردی ضریب قدرت ثابت74

3-2 مد كنترل ولتاژ75

تاثیر DG بر ادوات تنظیم ولتاژ78

4-1 تپ چنجر اتوماتیك پستهای فوق توزیع78

4-1-1 روش كنترل78

4-1-2 تنظیم تپ78

2.تاثیر DG روی خازنها80

2.1.شارش توان راكتیو81

2.2.روشهای كنترل خازنها81

3.تاثیر DG روی تنظیم كننده ولتاژ82

4.مطالعه بارگذاریهای مختلف شبكه82

بدون منابع تولید پراكنده و با ماكزیمم بارگذاری83

در حضور منابع تولید پراكنده و با ماكزیمم بارگذاری83

در حضور منابع تولید پراكنده و با مینیمم بارگذاری83

جمع بندی89

نتایج89

پیشنهادات90

 

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

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

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

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

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

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

بررسی جبران ساز svc
بررسی جبران ساز svc

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

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

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

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