پایان نامه بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS

 مطالب این پست : پایان نامه بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS 
  پایان نامه کارشناسی رشته مهندسی برق – قدرت
با فرمت ورد (دانلود متن کامل پایان نامه)

واحد بجنورد
دانشکده مهندسی
 
پایان نامه کارشناسی رشته مهندسی برق – قدرت
 
موضوع :
بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS
 
استاد راهنما :
دکتر مصطفی عیدیانی
 
نگارش :
شنتیا شهاب اردلان – صابر طبسیان
فهرست

عنوان صفحه
فصل اول : پیشگفتار  
1-1 مقدمه 1
1-2 محدودیت های انتقال توان در سیستم های قدرت1-2-1 عبور توان در مسیرهای ناخواسته 12
1-2-2 ضرفیت توان خطوط انتقال 3
1-3 مشخصه باپذیری خطوط انتقال 3
1-3-1 محدودیت حرارتی 4
1-3-2 محدودیت افت ولتاژ 5
1-3-3 محدودیت پایداری 6
1-4 راه حل ها1-4-1 کاهش امپدانس خط با نصب خازن سری 77
1-4-2 بهبود پرفیل ولتاژ در وسط خط 8
1-4-3 کنترل توان با تغییر زاویه قدرت 8
1-5 راه حل های کلاسیک 9
1-5-1 بانک های خازنی سری با کلیدهای مکانیکی 9
1-5-2 بانک های خازنی وراکتوری موازی قابل کنترل با کلیدهای مکانیکی 9
1-5-3 جابجاگر فاز 9
  فصل دوم : آشنایی اجمالی با ادوات FACTS  
2-1 مقدمه 11
2-2 انواع اصلی کنترل کننده های FACTS 11
2-2-1 کنترل کننده های سری 11
2-2-1-1 جبران ساز سنکرون استاتیکی به صورت سری(SSSC) 11
2-2-1-2 کنترل کننده های انتقال توان میان خط(IPFC) 12
2-2-1-3 خازن سری با کنترل تریستوری (TCSC) 12
2-2-1-4 خازن سری قابل کلیدزنی با تریستور (TSSSC) 12
2-2-1-5 خازن سری قابل کلید زنی با تریستور (TSSC) 12
2-2-1-6 راکتور سری قابل کلید زنی با تریستور (TSSR) 13
2-2-1-7 راکتور با کنترل تریستوری (TCSR) 13
2-2-2 کنترل کننده های موازی 13
2-2-2-1 جبران کننده سنکرون استاتیکی(STATCOM) 13
2-2-2-2 مولد سنکرون استاتیکی (SSG) 13
2-2-2-3 جبران ساز توان راکتیو استاتیکی(SVC) 14
2-2-2-4 راکتور قابل کنترل با تریستور (TCR) 14
2-2-2-5 راکتور قابل کلیدزنی با تریستور(TSR) 14
2-2-2-6 خازن قابل کلیدزنی با تریستور (TSC) 14
2-2-2-7 مولد یا جذب کننده توان راکتیو (SVG) 15
2-2-2-8 سیستم توان راکتیو استاتیکی (SVS) 15
2-2-2-9 ترمز مقاومتی با کنترل تریستوری (TCBR) 15
2-2-3 کنترل کننده ترکیبی سری – موازی 15
2-2-3-1 کنترل کننده یکپارچه انتقال توان (UPFC) 15
2-2-3-2 محدود کننده ولتاژ با کنترل تریستوری(TCVL) 16
2-2-3-3 تنظیم کننده ولتاژ با کنترل تریتسوری (TCVR) 16
2-2-3-4 جبران سازهای استاتیکی توان راکتیو SVC و STATCOM 16
2-3 مقایسه میان SVC و STATCOM 17
2-4 خازن سری کنترل شده با تریستور GTO (GCSC) 18
2-5 خازن سری سوئیچ شده با تریستور (TSSC) 18
2-6 خازن سری کنترل شده با تریستور (TCSC) 19
فصل سوم : بررسی انواع کاربردی ادوات FACTS  
3-1 مقدمه 20
3-2 منبع ولتاژ سنکرون بر پایه سوئیچینگ مبدل 20
3-3 کنترل کننده توان عبوری بین خطی (IPFC) 23
3-4 جبرانگر سنکرون استاتیکی سری (SSSC) 28
3-5 جبرانگر سنکرون استاتیکی (STATCOM) 31
3-6 آشنایی با UPFC 35
3-6-1 تاثیر UPFC بر منحنی بارپذیری 36
3-6-2 معرفی UPFC 36
3-7 آشنایی با SMES 38
3-7-1 نحوه کار سیستم SMES 38
3-7-2 مقایسه SMES با دیگر ذخیره کننده های انرژی 40
3-8 آشنایی با UPQC 40
3-8-1 ساختار و وظایف UPQC 41
3-9 آشنایی با HVDCLIGHT 42
3-9-1 مزایای سیستم HVDCLIGHT 43
3-9-2 کاربرد سیستم HVDCLIGHT 44
3-9-3 عیب سیستم HVDCLIGHT 46
3-9-4 بررسی اضافه ولتاژهای داخلی در خطوط انتقال قدرت HVDC 46
3-10 مقایسه SCC و TCR از دیدگاه هارمونیک های تزریقی به شبکه توزیع 47
3-11 SVC 49
3-12 مبدل های منبع ولتاژ VSC 51
فصل چهارم : نتیجه گیری 55
منابع 58

 
فصل اول
پیشگفتار
1-1 مقدمه
این نوشتار عهده دار معرفی ادوات جدید سیستم های مدرن انتقال انرژی می باشد که تحول زیادی را در بهره برداری و کنترل سیستمهای قدرت ایجاد خواهد کرد.
با رشد روز افزون مصرف،سیستمهای انتقال انرژی با بحران محدودیت انتقال توان مواجه هستند.این محدودیتها عملاً بخاطر حفظ پایداری و تامین سطح مجاز ولتاژ بوجود می آیند.بنابراین ظرفیت بهره برداری عملی خطوط انتقال بسیار کمتر از ظرفیت واقعی خطوط که همان حد حرارتی آنهاست ، می باشد.این امر موجب عدم بهره برداری بهینه از سیستم های انتقال انرژی خواهد شد.یکی از راههای افزایش ظرفیت انتقال توان ، احداث خطوط جدید است که این امر هم چندان ساده نیست ومشکلات فراوانی را به همراه دارد.
با پیشرفت صنعت نیمه هادیها و استفاده آنها در سیستم قدرت،مفهوم سیستم های انتقال انرژی انعطاف پذیر(FACTS) مطرح شد که بدون احداث خطوط جدید بتوان از ظرفیت واقعی سیستم انتقال استفاده کرد.
پیشرفت اخیر صنعت الکترونیک در طراحی کلیدهای نیمه هادی با قابلیت خاموش شدن و استفاده از آن در مبدل های منبع ولتاژ در سطح توان و ولتاژ سیستم قدرت علاوه بر معرفی ادوات جدیدتر،تحولی در مفهوم FACTS بوجود آورد و سیستمهای انتقال انرژی را بسیار کارآمدتر و موثرتر خواهد کرد .
برای درک بهتر و شناساندن مشخصات برجسته این ادوات درقدم اول لازم است مشکلات موجود سیستم های انتقال انرژی شناسائی شوند.آنگاه راه حل های کلاسیک برای رفع آنها بیان می شوند.مبدل های منبع ولتاژ،که ساختار کلیه ادوات جدید FACTS بر آن استوار است در بخش بعدی مورد بحث قرار
می گردد و در خاتمه نسل جدید ادوات FACTS معرفی می شوند .
1-2 محدودیتهای انتقال توان در سیستمهای قدرت
یک سیستم قدرت از سه قسمت عمده تولید،انتقال و مصرف تشکیل شده است. هدف یک مهندس بهره بردار قدرت این است که توان خواسته شده مصرف کننده را تحت ولتاژ ثابت و فرکانس معین تامین نماید.از لحاظ کنترل روی مصرف کننده نمی توان محدودیت زیادی اعمال کرد زیرا او خریدار است و خواسته هایش باید تامین شود.
در نتیجه ، کنترل اصلی در شبکه برق روی بخش تولید و انتقال است.حالت مطلوب در سیستم تولید و انتقال این است که این سیستم بایستی قابلیت تولید و انتقال توان خواسته شده را دارا باشد.معمولاً در طراحی اولیه،این خواسته در نظر گرفته می شود.ولی با گذشت زمان تغییراتی از قبیل رشد مصرف،اتصال شبکه های دیگر به شبکه قبلی و تاسیس نیروگاهها و خطوط انتقال جدید و … این تعادل را بر هم زده و محدودیت هایی را در بهره برداری از شبکه قدرت بوجود می آورند.
گسترش سیستم های قدرت و به هم پیوستن آنها در دو ناحیه متمایز صورت گرفت. ناحیه ای با درصد جمعیت زیاد و وجود نیروگاه های نزدیک به مصرف که توسعه سیستم قدرت را تبدیل به یک شبکه به هم پیوسته غربالی تبدیل کرده است ، مثل شبکه های قدرت در اروپا و شرق ایالات متحده آمریکا و ناحیه ای که مقدار توان عظیمی را از نیروگاههای آبی به مراکز مصرف در فواصل دور تحویل می دهد.از قبیل سیستمهای موجود در کانادا و برزیل .
الحاق شبکه ها به هم علاوه بر مزیت فراوانی که در برداشت،مشکلات عدیده ای را هم به همراه آورد. مشکلی که در انتقال توان سیستم های به هم پیوسته غربالی وجود دارد، عبور توان در مسیرهای ناخواسته است که به عنوان مشکل توان در حلقه[1] شناخته می شود.عبور این توان در مسیرهای ناخواسته موجب افزایش بار غیر مجاز و عدم بهره برداری بهینه از سیستم خواهد شد.لذا بایستی به طریقی توان عبوری از یک مسیر را کنترل نموده و از طرفی برای سیستم های انتقال انرژی طولانی مسئله توان در حلقه مشکل ساز نیست بلکه مشکل عمده در این سیستم ها ، مسئله پایداری گذرا و افت ولتاژ غیر مجاز است.به این معنی که برای حفظ پایداری شبکه و تثبیت سطح ولتاژ مجاز،توان عبوری در سیستم انتقال باید محدود شود.بر این اساس،حالت ایده آل یک سیستم انتقال انرژی موقعی است که :

  1. کنترل توان در مسیرهای خواسته شده انجام پذیرد.
  2. ظرفیت بهره برداری کلیه خطوط در حد ظرفیت حرارتی قرار داشته باشد.

در نتیجه مشکلات عمده در بهره برداری از سیستم های انتقال انرژی عبارتند از عبور توان در مسیرهای ناخواسته و عدم بهره برداری از ظرفیت سیستم های انتقال در حد ظرفیت حرارتی.
[1] – Loop Flow Problem

متن کامل را می توانید دانلود کنید چون فقط تکه هایی از متن این پایان نامه در این صفحه درج شده است(به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

همراه با تمام ضمائم با فرمت ورد که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

دانلود پایان نامه با فرمت ورد
با فرمت ورد

 
دانلود متن کامل این پایان نامه به همراه تمام ضمائم (پیوست ها) : پایان نامه بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS 
فایل ها برای اینکه حجم آنها پایینتر شود وراحتتر دانلود شوند با فرمت rar فشرده شده اند
برای دریافت پسورد فایل اینجا کلیک کنید.
 
 

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *