دانلود شبیه سازی مقاله جبرانسازی توان راکتیو در خطاهای مختلف سیستم قدرت

جبرانسازی توان راکتیو در زمان خطا

کنترل کننده‌های FACTS (سیستم انتقال AC انعطاف پذیر)، به منزله یک گزینه مؤثر و امیدوارکننده برای ارتقای قابلیت انتقال توان، و پایداری شبکه توزیع می‌باشند. این کار با توزیع مجدد جریان خط، و تنظیم ولتاژهای باس (شین) صورت می‌گیرد. جبرانساز VAR استاتیک (SVC)، وجبرانساز سری با کنترل تریستوری (TCSC) از جمله کنترل کننده‌های FACTS شناخته شده و با کاربرد متداول هستند. توسعه در حوزه الکترونیک قدرت، علی الخصوص دستگاه‌های مبتنی بر خاموشی گیت (GTO) منجر به معرفی دسته جدیدی از کنترل کننده‌های FACTS، با عنوان جبرانساز سنکرون استاتیک (STATCOM) شده است. STATCOM یکی از اختصاصی‌ترین ادوات قدرت است که از نظر افزایش پایداری سیستم بشدت مورد توجه قرار گرفته است. با توسعه فناوری الکترونیک قدرت، ادوات قدرت اختصاصی (طراحی شده به صورت شخصی)، بشدت در ارتقای بازدهی، و اثربخشی هزینه‌ای سیستم‌های قدرت مدرن ایفای نقش نموده‌اند. قدرت اختصاصی یک مفهوم نسبتاً جدید است که کیفیت توان بالاتر، انعطاف پذیری عملیاتی، و قابلیت کنترل سیستم‌های قدرت الکتریکی را به ارمغان می‌آورد. احتمال تولید و جذب توان راکتیو قابل کنترل، بوسیله مبدل‌های سوئیچینگ الکترونیک قدرت، از مدت‌ها قبل به رسمیت شناخته شده است. STATCOM مبتنی بر مبدل منبع ولتاژ (VSC)، برای تنظیم ولتاژ، در سیستم‌های انتقال و توزیع، کاربرد دارد. STATCOM قادر به تولید سریع VAR دینامیک در حین بروز خطای سیستمی است. بدین ترتیب پشتیبانی از ولتاژ امکان پذیر می‌شود. در این پروژه، استراتژی PWM اضطراری را برای جلوگیری از اضافه جریان (و فرمان قطع – تریپ شدن) در VSC، در حین بروز خطای خط به زمین معرفی می‌کنیم. علیرغم اینکه تکنیک PWM بالاترین تلفات سوئیچینگ را در پی خواهد داشت، اما کُل تلفات سیستمی را مجدداً جبران می‌کند. این محدودیت در پیاده سازی VSC با کارکرد PWM منجر به پیشگیری از اضافه جریان و تریپ‌ها در STATCOM می‌شود که توان راکتیو مورد نیاز را فراهم می‌سازد. STATCOM با استفاده از استراتژی PWM اضطراری این قابلیت را پیدا می‌کند که از اضافه جریان و تریپ‌ها در STATCOM مبتنی بر VSC جلوگیری بکند. نتایج شبیه سازی ها برای STATCOM با ظرفیت ±100 MVAR، 48 پالسه و مبتنی بر VSC نمایش داده شده است. این دستگاه به سیستم قدرت 2 شینه متصل است. مشخصه عملیاتی جبرانساز در حالت پایدار، خازنی و القایی، تأییدکننده کارایی استراتژی PWM اضطراری، برای جلوگیری از اضافه جریان هستند. ضمناً این سیستم قادر به تأمین توان راکتیو مورد نیاز، در سیستم‌هایی با خطای خط به زمین است.

این پروژه به توصیف عملکرد دینامیک STATCOM، در مواجهه با خطاهای خط- زمین، خط-خط- خط- زمین اختصاص یافته است. مشخصه عملیاتی جبرانساز در حالت‌های پایدار، خازنی و القایی، به صورت منطقی قابل قبول است و قدرت رقابتی خوبی برای طراحی جبرانساز استاتیک- دینامیک مقرون به صرفه در اختیار دارد. با پیاده سازی استراتژی PWM اضطراری، STATCOM این قابلیت را بدست می‌آورد که از اضافه جریان‌ها، و تریپ‌ها در STATCOM مبتنی بر VSC جلوگیری بکند. نتایج شبیه سازی ها برای STATCOM 100 MVAR مبتنی بر VSC و 48 پالسه، که به یک سیستم قدرت 2 شینه متصل است ارائه شده‌اند. نتایج با جزئیات زیاد برای حالت‌های عادی و دچار خطا ارائه شده‌اند. علاوه بر این موارد، یک بار غیرخطی در حالت بدون خطا متصل و مورد بهره برداری قرار گرفته است. و ضمناً هارمونیک‌های موجود در جریان منبع حذف شده‌اند. بدین ترتیب امکان عملکرد آنلاین در STATCOM فراهم می‌شود، و توان راکتیو موردنیاز در مواقعی که بیش از همیشه نیاز است تأمین می‌شود. بدین ترتیب این استراتژی کنترلی جدید منجر به ارتقای عملکرد STATCOM می‌شود.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده و در ادامه نیز تصاویر مربوط به خروجی های شبیه سازی قرار داده شده است: