پایان نامه بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS

مقدمه

این نوشتار عهده دار معرفی ادوات جدید سیستم های مدرن انتقال انرژی می‌باشد که تحول زیادی را در بهره‌برداری 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 می‌آیند.بنابراین ظرفیت بهره‌برداری عملی خطوط انتقال بسیار کمتر از ظرفیت واقعی خطوط که همان حد حرارتی آنهاست ، می‌باشد.این امر موجب عدم بهره برداری بهینه از سیستم‌های 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 انعطاف‌پذیر(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.مبدل‌های 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

تعداد صفحات 65 word

فهرست

عنوان

صفحه

فصل اول : پیشگفتار

1-1 مقدمه 1

1-2  محدودیت های انتقال توان در سیستم های قدرت

1-2-1 عبور توان در مسیرهای ناخواسته2

1-2-2  ضرفیت توان خطوط انتقال3

1-3 مشخصه باپذیری خطوط انتقال3

1-3-1 محدودیت حرارتی4

1-3-2 محدودیت افت ولتاژ5

1-3-3 محدودیت پایداری6

1-4 راه حل‌ها

1-4-1 کاهش امپدانس خط با نصب خازن سری7

1-4-2 بهبود پرفیل ولتاژ در وسط خط8

1-4-3 کنترل توان با تغییر زاویه قدرت8

1-5 راه حل‌های‌ کلاسیک9

1-5-1 بانک‌های خازنی سری با کلیدهای مکانیکی9

1-5-2 بانک‌های خازنی وراکتوری موازی قابل کنترل با کلیدهای مکانیکی9

1-5-3 جابجاگر فاز9

فصل دوم : آشنایی اجمالی با ادوات FACTS

2-1 مقدمه11

2-2 انواع اصلی کنترل کننده های FACTS11

2-2-1 کنترل کننده‌های سری11

2-2-1-1 جبران ساز سنکرون استاتیکی به صورت سری(SSSC)11

2-2-1-2 کنترل کننده‌های 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 کننده‌های موازی13

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 – موازی15

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 جبران‌سازهای استاتیکی توان راکتیو SVC و STATCOM16

2-3 مقایسه میان SVC و STATCOM17

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