تحقیق درباره کنترل ولتاژ و توان راکتیو در فیدرهای حلقه بسته با تولید پراکنده

فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 25 صفحه

مقدمه:

در این مقاله به بررسی کنترل ولتاژ و توان راکتیو در سیستمهای توزیع شعاعی و حلقه بسته با حضور تولید پراکنده و چگونگی تاثیر آن بر کنترل توان می پردازیم. تجزیه و تحلیل مقایسه ای این ولتاژ و کنترل توان راکتیو در فیدرهای شعاعی و حلقه بسته بر اساس شرایط هماهنگیOLTC خازنهای پست (خازنهای موازی نصب شده در باسهای فرعی پست) و خازنهای فیدر(خازنهای شنت جایابی شده در امتداد فیدر) ارائه شده است.

فواید کاربرد سیستم حلقه بسته در یک مطالعه موردی شناخته شده است. در این جا نشان داده شده است که تلفات خط (فیدر) و نوسانات ولتاژی با تغییر از سیستم شعاعی به سیستم حلقه بسته کاهش پیدا میکند. کاهش نوسانات ولتاژ در فیدر نشان داده نشده است که OLTC و کاربرد خازن را کاهش میدهد. علاوه بر این نشان میدهد که کاربرد حلقه بسته میتواند ارتقای خط توزیع را به دلیل رشد بار به تاخیر بااندازد در صورتی که اگر عملیات احتمالی در نظر گرفته شود در عملکرد سیستم حلقه بسته حتی زودتر درخواست ارتقائ خط توزیع اتفاق می افتد.

فیدرهای ولتاژ متوسط (mv) عمدتا به صورت شعاعی به کار برده میشوند. با این حال آنها بطور معمول با مسیرهای مختلفی از منبع تغذیه میشوند برای اطمینان از اتصال حمایتی و به حداقل رساندن تاثیر خطاهای دائمی و جلوگیری از بارهای غیره خدماتی در طول وقفه برنامه ریزی شده. مسیر متفاوت اتصالی فیدرها به طور معمول بصورت کلید باز هستند. (بصورت بار به فیدرها متصل هستند). کاربرد شعاعی برای فیدرهای متفاوت mw برای چندین دهه است که به دلیل سادگی آن مورد پذیرش قرار گرفته است. با این حال در خط با افزایش حلقه در بهبود کیفیت توزیع برق، کاربرد سیستم حلقه بسته در حال تبدیل شدن به یک موضع مهم و مورد علاقه است. در مقایسه با فیدرهای شعاعی، فیدرهای حلقه بسته به عنوان سیستمی که مزیت های کاهش تلفات برق، بهبود پروفیل ولتاژ خط و افزایش انعطلاف پذیری لازم را برای مواجه شدن با رشد بار را دارند شناخته شده است. در سیستمهای توزیع با مولدهای پراکنده (DG)، سیستم حلقه بسته، حداکثر ظرفیت مجاز DG در فیدر را افزایش میدهد و لذا خطر اضافه ولتاژ و اضافه بار شدن خطوط را کاهش میدهد.

از سوی دیگر علاوه بر این که کاربرد سیستم حلقه بسته افزایش پیچیدگی طرح حفاظتی از فیدر را شامل میشود معایب افزایش جریان اتصال کوتاه و افزایش افتادن فرکانس و شدت فرو رفتگی ولتاژ را دارد.

در این مقاله: به بررسی کنترل توان راکتیو و ولتاژ در فیدرهای توزیع شعاعی و حلقه بسته با و بدون حضور تولیدات پراکنده می پردازیم. تجزیه و تحلیل مقایسه ای  ولتاژ و کنترل توان راکتیو در فیدرهای شعاعی و حلقه بسته بر اساس شرایط هماهنگیOLTC خازنهای پست (خازنهای موازی نصب شده در باسهای فرعی پست) و خازنهای فیدر(خازنهای شنت جایابی شده در امتداد فیدر) ارائه شده است.

در این مورد مطالعه ای، فواید شناخته شده سیستم حلقه بسته مورد بررسی قرار میگیرد. تجهیزات کنترل توان راکتیو و ولتاژ عملکردی به روش متعارف را عهده دار هستند که امروزه در اکثر سیستمهای توزیع بر اساس نقاط تنظیم کنترلی از پیش تعیین شده بدون هیچگونه ارتباطی میان آنها بکار گرفته شده اند.

هر دو ماشین القایی و سنکرون مستقر در DG با دو توان خروجی متغیر و ثابت رفتار میکنند.

تحقیق درباره بررسی مولفه های مورد مطالعه پخش بار و عوامل موثر بر تنظیم ولتاژ

فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 28 صفحه

 مقدمه:

تحلیل پخش بار برای بررسی پروفیل ولتاژ، جریان خطوط و تلفات استفاده می­شود. در واقع این پارامترها را می­توان شاکله و هسته سیستم قدرت دانست که توسط تحلیل پخش بار بررسی می­شود. از طرفی دیگر حضور منابع تولید پراکنده در شبکه­های توزیع سبب اثر گذاری زیادی روی شبکه خواهد شد. این عوامل به علت گستردگی زیادی که دارند مقوله­های وسیعی را تحت پوشش خود خواهند گرفت. در این فصل ابتدا تاثیراتی که این منابع در رابطه با مقوله پخش بار شبکه خواهند گذاشت بررسی خواهند شد. مهمترین تاثیر منابع تولید پراکنده روی پروفیل ولتاژ و جریان خطوط شبکه خواهد بود که بصورت مبسوط بررسی خواهد شد. در واقع می­توان مهمترین تاثیر DG در شبکه­های توزیع را اضافه ولتاژ دانست. اضافه ولتاژی که اکثراً به دلیل تغییر جهت جریان و تنظیمات رایجی که در شبکه­های سنتی توزیع لحاظ می­شود اتفاق می­افتد. واقعیت آن است که تغییر جهت جریان عبوری از خطوط می­توانند پروفیل ولتاژ را دستخوش تغییرات فراوانی بکنند که اضافه ولتاژ یکی از آنهاست. تاثیراتی که این تغییرات بر روی ادوات تنظیم ولتاژ شبکه می­گذارد یکی دیگر از مهمترین تاثیرات DG در شبکه­های توزیع می­باشد. مولدهای تولید ژراکنده می­توانند به صورتهای مختلفی وارد مدار شود که هر کدام از مدهای عملکردی آنها می­تواند تاثیر خود را داشته باشد. اگر چه استاندارد تنظیم ولتاژ توسط  DGرا کرده است [1] اما با این وجود در شرایطی که یک توافق دو طرفه بین بهره­بردار شبکه و صاحب DG وجود داشته باشد این وسایل می­توانند در مد کنترل ولتاژ یعنی PV وارد مدار شده و به تنظیم ولتاژ کمک کنند[2].

با توجه به تغییر بار شبکه معمولا برای آنکه بدترین حالت شبکه از نظر پروفیل ولتاژ و جریان خطوط بررسی شود، مطالعه پخش بار در شبکه­های سنتی معمولا با ماکزیمم بار گذاری انجام می­شود. حضور منابع تولید پراکنده و اینکه امکان خروج آنها نیز وجود دارد باعث شده که بررسی شرایط مختلف شبکه نیازمند مطالعه پخش بار شبکه در سناریوهای مختلف باشد. این سناریوها و اهداف آنها به تفصیل در این فصل بررسی می­شود. بنابراین در این فصل سعی می­شود مطالعات موردنیاز شبکه برای اتصال منابع تولید پراکنده از دید پخش بار مورد بررسی قرار گیرد و نیازمندیها و الزامات آن مشخص شود.

2-  مولفه­های مورد مطالعه پخش بار

پخش بار بعنوان یکی از مطالعات اساسی شبکه معمولا برای بررسی سه پارامتر مهم شبکه بکار می­رود این سه پارامتر شامل پروفیل ولتاژ، جریان خطوط و تلفات شبکه است. هر یک از این پارامترها محدودیت­های بهره­برداری و طراحی شبکه را از یک جنبه بررسی می­کنند که می­توان آنها را بصورت زیر بیان کرد:

 2-1 جریان خطوط

در شبکه­های قدرت یکی از پارامترهای که باید بررسی شود توانایی انتقال توان خطوط مختلف می­باشد. هادی­های مورد استفاده در شبکه­های توزیع بر اساس استانداردهای موجود طراحی شده­اند و هر یک از آنها با توجه به شرایط محیطی و سایر عوامل موثر توانایی عبور جریان محدودی را دارند و عبور جریان بیش از این مقدار می­تواند به هادی آسیب جدی برساند. از اینرو بعد از همگرا شدن نتایج پخش بار باید جریان خطوط مختلف از نظر عبور اضافه جریان بررسی شود. یعنی بر اساس منحنی بارپذیری هادی و نتایج پخش بار مناسب بودن هادی انتخاب شده بررسی می­شود. منحنی بارپذیری هادی­های مختلف تحت شرایط محیطی فیزیکی متفاوتی ارائه شده­اند که باید مد نظر قرار گیرد.

همچنانکه در فصل قبل بیان شد مطالعه پخش بار باید در فازهای مختلف طراحی شبکه یا به منظور بررسی مانورهای احتمالی انجام گیرد. در هر یک از این مراحل نحوه برخورد با محدودیت­های جریانی شبکه می­تواند متفاوت باشد. در فاز طراحی طراح براحتی می­تواند با استفاده از هادی­های مناسب­تر طرح خود را در همان گام اول اصلاح کند. البته به اینکه طراحی در چه فازی باشد نیز بستگی دارد. اما در حالت­های مانور روی شبکه می­تواند محدودیت­هایی برای بهره­بردار ایجاد کند.

2-2 پروفیل ولتاژ

ولتاژ بعنوان یکی از مهمترین پارامترهای شبکه­های قدرت بسیار متنوع بوده و بر اساس سطوح ولتاژ سیستم­های قدرت به چهار دسته زیر تقسیم می­شوند که عبارتند از [3]:

فشار ضعیف: این سطح به محدوده ولتاژ بین صفر ولت تا 1000 ولت اتلاق می­گردد. این سطح در ایران شامل سطح 400 ولت می­باشد.فشار متوسط: سطح فشار متوسط به محدوده بین 1 کیلوولت تا 50 کیلو ولت اتلاق می­گردد. این سطح در ایران شامل 11، 20 و 33 کیلوولت می­باشد.فشار قوی: این سطح ولتاژ به محدوده بین 50 تا 230 کیلوولت گفته می­شود که در ایران از این سطح ولتاژهای 63، 132 و 230 کیلوولت وجود دارند

فوق فشار قوی: سطح ولتاژ فوق فشار قوی به ولتاژهای بیشتر از 230 کیلوولت اتلاق می­گردد و در شبکه ایران تنها خطوط 400 کیلوولت در این سطح قرار می­گیرند.