پایان نامه بررسی پخش‌بار کنترل‌کننده یکپارچه توان و کاربردهای آن درمحیطهای تجدید ساختارشده

چکیده

کنترل‌کننده یکپارچه توان(UPFC) از عناصر جدید ادوات FACTS می‌باشد که قابلیتهای برجسته‌ای در تنظیم همزمان توان اکتیو و راکتیو به‌صورت مستقل از هم،بهبود رفتار سیستم در حالت دینامیک، کاهش تراکم و کاهش هزینه تولید را دارا می‌باشد. از موضوعات مهم این عنصر داشتن مدل مناسبی برای پخش‌بار می‌باشد.اولین مدل پخش‌بار در سال 1996 ارائه شد که تا کنون مطالعات زیادی روی آن صورت گرفت.در این پایان‌نامه مدلهای مختلف ارائه شده مورد ارزیابی قرار گرفت و از میان آنها مدل مناسب از نظر سادگی و عملی بودن برای پخش‌بار و پخش‌بار بهینه انتخاب شده ‌است و صحت آن با شبیه‌سازی رایانه‌ای به‌وسیله نرم‌افزارهای MATLAB و PSAT به اثبات رسیده ‌است.    


مقدمه

جهان در قرن بیست ویکم با چالش‌های جدیدی برای محافظت از ساکنان‌اش ،منابع‌اش ومحیط زیست‌اش روبه‌رو است. الکتریسته که عامل اصلی تغییرات در قرن پیش بوده است در سال‌هایی که پیش‌رو است نیز بسیار سرنوشت ساز خواهد بود. اما در ابتدا زیرساخت صنعت برق خود باید دگرگون شود. درحال حاضر صنعت برق آمادگی  لازم را برای برآوردن خواسته‌های اقتصاد دیجیتال آینده، دنیایی ‌با رقابت ‌افزاینده ‌و محیط زیست در معرض خطر را ندارد. قوانین اخیر زیست محیطی ، مسائل مربوط به حق مسیر ، افزایش هزینه‌های ساخت و تنظیم مجدد و رشد سریع مصرف نیاز به استفاده از حداکثر ظرفیت ممکن سیستم های تولید و انتقال موجود را ایجاد می¬کند. 
صنایع الکترونیکی به دنبال تجهیزاتی با عملکرد با انعطاف پذیری بیشتر در سیستم‌های انتقال هستند که تا به کمک آنها محدودیت موجود در سیستم انتقال را کاهش داد. ادوات FACTS قادر هستند که انعطاف‌پذیری مورد نیاز سیستم انتقال را در حین عملکرد فراهم کنند . 
مدل UPFC انحصاری و مرکب از جبران‌سازهای سری و موازی سریع است و کنترل انعطاف‌پذیری از شبکه برق را فراهم می‌کند. ویژگی UPFC به‌عنوان یکی از ادوات FACTS پیشرفته، توانایی تنظیم دامنه ولتاژ شین و زاویه فاز و امپدانس خط می‌باشد. این ویژگی قدرتمند UPFC سبب می‌شود که از این وسیله در کاربردهای زیادی از جمله پایدارسازی ولتاژ و فاز و همچنین افزایش ظرفیت خطوط انتقال موجود درشبکه استفاده کرد.

برای دریافت اطلاعات بیشتر و دانلود به ادامه مطلب مراجعه نمایید.

فصل اول
کنترل‌کننده یکپارچه توان 

1-1- مشخصه‌ها و اصول عملکرد پایه 
هدف از ابداع کنترل‌کننده یکپارچه توان UPFC، کنترل بلادرنگ و جبران دینامیکی سیستم‌های انتقال ac بوده و بدین وسیله قابلیت چند منظوره لازم برای حل بسیاری از مسائل و مشکلات موجود در صنعت انتقال توان فراهم گردید. 

شکل (1-1) نمایش یک UPFC در یک سیستم قدرت با دو ماشین

از دیدگاه نظری، UPFC یک منبع ولتاژ سنکرون (SVS) تعمیم یافته است که در فرکانس پایه، بوسیله ولتاژ فازوری Vpqبا دامنه   و زاویه    قابل کنترل، نمایش داده می‌شود و به‌صورت سری در خط انتقال قرار می‌گیرد که در سیستم با دو ماشین (یا دو سیستم مستقل با یک خط انتقال ارتباطی) شکل (1-1) نشان داده شده است. 
در این ترکیب، SVS عموماً با سیستم انتقال، هم توان اکتیو و هم توان راکتیو مبادله می‌کند. از آنجایی که طبق تعریف،SVS تنها قادر به تولید توان راکتیو تبادلی است،‌توان اکتیو باید توسط گیرنده یا منبع تغذیه مناسبی از آن جذب یا به آن داده شود. در آرایش UPFC، همانطور که در شکل مشاهده می‌شود، توان اکتیوی که SVS مبادله می‌کند، بوسیله یکی از دو شین ابتدا یا انتهای خط تأمین می‌شود (در این ترکیب هدف، کنترل پخش توان است، نه افزایش ظرفیت تولید سیستم) 
امروزه در کاربرد عملی طبق شکل (1-2)، UPFC از دو مبدل منبع ولتاژی پشت به پشت که  از کلیدهای تایریستوری GTO استفاده می‌کنند، تشکیل شده است. این مبدلها که در شکل با مبدل 1 و مبدل 2 نشان داده شده‌اند، توسط یک لینگ dc مشترک با یک خازن ذخیره dc، به هم مرتبطند. 
این آرایش مانند یک مبدل توان ac به ac ایده آل عمل می‌نماید که در آن توان حقیقی، می‌تواند آزادانه در هر جهتی بین ترمینالهای ac دو مبدل عبور کند و هر مبدلی می‌تواند بطور مستقل توان راکتیو را در ترمینال خروجی ac خود تولید (یا جذب) کند.

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:93

پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد"M.Sc"
مهندسی برق-کنترل