دانلود شبیه سازی مقاله بهینه سازی هارمونیکی راکتور کنترل شده اشباع مغناطیسی

راکتور کنترل شده اشباع مغناطیسی

سیم پیچ های سرکوب قوس برای کاهش جریان خطای زمین تک فاز استفاده می شوند بگونه ای که خطاهای غیردائم را می توان بدون قطع بهره برداری، خودترمیم نمود. اصول کار پیچه های سرکوب قوس این است که جریان خطای زمین خازنی را می توان با تزریق یک جریان القایی جبرانسازی نمود. معمولاً، این راکتورهای ثابت که به پیچه های پترسون معروف هستند در نوترال یا خنثی ترانسفورماتور نصب می شوند. اما برای اجتناب از مسائل مقاومت در شبکه توزیع زمین تشدید کننده خنثی، درجه خاموشی تعریف شده به صورت نسبت تفاضل جریان خازنی خطا و جریان القایی به جریان خازنی معمولاً برروی مقدار 5% تنظیم می شود و این باعث مشکلاتی در خود ترمیمی قوس های خطا می شود. با توجه به مسائل ذکر شده، یک دستگاه خاموش کننده قوس با یک راکتانس قابل تنظیم، که به یک راکتور کنترل شده معروف است، در حضور خطای جریان که ممکن است از حدود قابل قبول فراتر رود، بخاطر نصب خطوط یا کابل های انتقال اضافه، روشی مفید می باشد. پیچه های سرکوب قوس تنظیم پذیر متداول نمی توانند بطور کارآمد جریان خازنی را جبران کنند زیرا اکثر آنها به صورت دستی کنترل می شوند و جریان راکتیوی که ایجاد می کنند به نحو هموار متناسب با جریان خطا نیست. تلاش های پژوهشی برای پیاده سازی جریان پیوسته و کم اعوجاج راکتور کنترل شده در مقالات گزارش شده است. از جمله این روش ها، راکتور اشباع پذیر (SR) و راکتور کنترل شده با تریستور (TCR) را می توان نام برد. TCR، راکتانسی است که اتصال سری با یک دریچه تریستور دو طرفه دارد. راکتانس یک TCR را می توان با تغییر زاویه کلیدزنی کنترل کرد تا جریان گذرنده از راکتور تنظیم شود. راکتور کنترل مغناطیسی (MCR) یک نوع SR است که اساساً براساس اصول کار یک تقویت کننده مغناطیسی است. راکتانس یک MCR با کنترل جریان dc گذرنده از سیم پیچ کنترل، که هسته آهنی را اشباع می کند، تغییر می یابد. مزیت MCR نسبت به TCR این است که MCR را می توان در سیستم های قدرت فوق فشار قوی (UHV) پیاده سازی کرد و بسیار اقتصادی تر و اجرایی تر می باشد. اما، هارمونیک های جریان MCR ها، بدون فیلتر زیاد می باشند و در نتیجه کاربرد آنها را محدود می کنند.

این پروژه روشی برای کاهش هارمونیک های MCR پیشنهاد کرده است که مراحل اضافه در دریچه های مغناطیسی را بوجود می آورد. این پژوهش نظری توصیه می کند که عمدتاً دو پارامتر وجود دارند که بر جریان هارمونیک تاثیر می گذارند.

• پارامتر k از یک تا سه متغیر است و نسبت مساحت مرحله دوم به مرحله اول را نشان می دهد.
• پارامتر m از صفر تا 1 متغیر است و نشان دهنده نسبت طول مرحله اول به طول کل است.

براساس این دو پارامتر، مدل ریاضیاتی تحلیل هارمونیک TSMCR ارائه شده است. همچنین یک الگوریتم بهینه سازی نیز برای جستجوی مقدار بهینه دو پارامتر k و m، معرفی می شوند که برای کاهش هارمونیک های خروجی TSMCR قابل استفاده هستند. نتایج بدست آمده از شبیه سازی ها و آزمایش ها نشان می دهند که جریان هارمونیک ساده شده عمدتاً شامل هارمونیک های سوم و چهارم بعد از جبرانسازی می باشد. حداکثر هارمونیک کل را می توان به 3.61% نسبت به جریان خروجی اسمی TSMCR در طی تنظیم بدون هیچگونه دستگاه فیلتر هارمونیک اضافه، محدود نمود.

این شبیه سازی در نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده و در ادامه نیز تعدادی از نتایج خروجی شبیه سازی قرار داده شده است: