دانلود شبیه سازی مقاله تحلیل محدود کننده جریان خطای ابررسانای سه فاز در سیستم قدرت

پروژه متلب محدود کننده جریان خطا

با افزایش ظرفیت شبکه های برق، سطح جریان خطا از حد مجاز تابلو برق موجود، فراتر می رود. محدود کننده جریان خطای ابررسانا (SFCL) به عنوان یک راهکار نوید بخش، با پیشرفت سریع در چند سال گذشته، توسعه یافته است. از میان انواع مختلف SFCL ها، SFCL نوع مقاومتی مورد استفاده گسترده ای قرار گرفته است که این بخاطر اندازه فشرده و اصول کار ساده آن می باشد. SFCL نوع مقاومتی، براساس فرآیند آبدیده کاری (quenching) است که به معنای تغییر از وضعیت ابررسانا به نرمال (تحول S-N) می باشد. با رساناهای با روکش YBCO، محبوبیت استفاده از SFCL نوع مقاومتی بخاطر مزایای چگالی جریان زیاد و تحول S-N سریع، افزایش یافته است. در حین ساخت رساناهای با روکش YBCO، مقداری زدگی مانند سوراخ یا ترک بر سطح YBCO بوجود می آید. این زدگی ها و نقص ها باعث بوجود آمدن ویژگی های ابررسانای ناهمگن و در نتیجه تاثیر گذاری بر فرآیند محدود سازی جریان می شوند. این مسئله برای رساناهای با روکش طولانی، متمایزتر می شود. پارامترهایی که بیشتر از همه تحت تاثیر خواص ابررسانای ناهمگن قرار می گیرند، چگالی جریان بحرانی (J_c) و مقدار n در رابطه قانون توان E-J، می باشند. این ناهمگنی بر تقسیم جریان هنگام اتصال موازی و سری رساناهای رساناهای با روکش YBCO، تاثیر می گذارد. هنگامی که SFCL برای سیستم قدرت 3 فاز استفاده می شود، خواص ابررسانای ناهمگن باعث آبدیده شدن ناهمگن خواهند شد. سپس، بار محدودیت جریان برروی تعدادی از واحدها براساس نوع خطا ممکن است افزایش یابد. اگر ولتاژ دو سر هر کدام از واحدها به تحمل ولتاژ رساناهای با روکش YBCO، برسد، آن واحد آسیب خواهد دید. از این دیدگاه، این مقاله رفتار محدود سازی جریان SFCL 3 فاز، هنگام مواجهه با آبدیده شدن ناهمگن را تحلیل می کند.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده است. شبیه سازی با متلب 2012b انجام شده است؛ در نتیجه بهتر است تا از این نسخه و یا نسخه های بالاتر نرم افزار برای اجرای شبیه سازی ها استفاده گردد. در ادامه، تصویری از محیط شبیه سازی، قرار داده شده است:

رفتار محدود سازی جریان SFCL سه فاز هنگام رخداد آبدیده شدن ناهمگن میان فازها، تحلیل شده است. مدلی برای SFCL نوع مقاومتی با شبیه سازی ناهمگنی در مقادیر I_c یا n، توسعه یافته است. واحد SFCL با مقدار I_c کمتر، مقاومت در برابر جریان شار بزرگتر را نشان داد، درحالی که واحد SFCL با مقدار n کوچکتر، مقاومت جریان شار کمتری از خود نشان داد. انواع مختلف خطا مورد بررسی قرار گرفتند. برای خطاهای سه فاز متقارن و خطاهای نامتقارن به زمین، ولتاژ دو سر واحدهای SFCL در یک محدوده ایمن قرار گرفتند. با این حال، برای خطای خط به خط، ولتاژ دو سر واحدهای SFCL تا یک مقدار حاد و شدید افزایش یافته است. اثر درجه ناهمگنی مورد مطالعه قرار گرفته است. با افزایش درجه ناهمگنی، حداکثر ولتاژ دو سر واحدهای SFCL به فراتر از ولتاژ فاز اسمی، افزایش یافته است. حداکثر ولتاژ ممکن که می تواند در دو سر واحدهای SFCL ظاهر شود، باید در مرحله طراحی مورد ملاحظه قرار گیرد تا SFCL به نحو ایمن در مقادیر تحمل ولتاژ خود، کار کند.