دانلود شبیه سازی مقاله تبادل توان اکتیو در کنترل کننده شارش توان توزیع شده (DPFC)

کنترل کننده شارش توان توزیع شده (DPFC)

تقاضای روزافزون و افزایش قدمت شبکه ها، کنترل پخش بار در سیستم های انتقال قدرت سریع و قابل اطمینان را تبدیل به امری مطلوب می نماید. در خط انتقال به دلیل امپدانس خط انتقال و تغییر شرایط بار از زمانی تا زمان دیگر، الزام به ایجاد توان راکتیو و اکتیو در خط انتقال رخ می دهد و منجر به افت ولتاژ خط انتقال و افزایش زاویه انتقال بین ارسال و دریافت ولتاژ می گردد. در ادوات FACTS مؤلفه های انتقال متعارف زیادی از قبیل TCSC ،TCPAR ،IPFC و UPFC وجود دارد که به افزایش قابلیت پخش بار در خطوط انتقال کمک می کنند و هر کدام از آنها در قابلیت کنترل خود دارای مزایا و برخی دارای معایبی می باشند. در این پروژه یک مؤلفه جدید در خانواده FACTS به نام کنترل کننده توزیع شده پخش توان (DPFC) ارائه شده است که از UPFC برگرفته شده است و ترکیبی از ادوات متعارف FACTS و D-FACTS می باشد، DPFC همانند UPFC ، قادر به کنترل کلیه پارامترهای سیستم از قبیل بزرگی ولتاژ امپدانس خط و زاویه توان می باشد. در عین حال، قابلیت اطمینان بیشتر و هزینه کمتری ارائه می دهد. DPFC برای ارائه توان اکتیو برای هر یک از ادوات D-FACTS از چندین ادوات D-FACTS با خط انتقال سری و یک مبدل موازی با منبع ولتاژ کنترل شده متعارف استفاده می کند. به منظور اینکه یک بردار ولتاژ ^◦360 برای دستیابی به قابلیت کنترل کامل به عنوان UPFC تزریق شود، لازم است تا تبادل توان اکتیوی بین مبدل های موازی و سری وجود داشته باشد و استفاده از لینک DC مشترک به عنوان UPFC یک روش سنتی برای تبادل توان اکتیو محسوب می شود. DPFC لینک dc مشترک بین مبدل های سری و موازی را حذف می نماید. تبادل توان اکتیو بین مبدل موازی و سری از طریق خط انتقال در فرکانس هارمونیک سوم انجام می شود.

مبدل سری DPFC از ادوات توزیع شده FACTS استفاده می کند، این مبدل ها توزیع شده هستند. در مفهوم DPFC از جبران ساز سری استاتیک توزیع شده (DSSC) استفاده شده است تا اینورترهای تک فاز کم توان چندگانه ای که به هادی انتقال متصل می شوند، در امتداد خط انتقال پخش شوند و به صورت پویا امپدانس خط انتقال را کنترل نمایند و امکان کنترل جریان توان اکتیو در خط را فراهم کنند. اینورترهای DSSC از طریق القای خط خود توان شده، به صورت الکتریکی روی رساناهای انتقال شناور می شوند و با استفاده از تکنیک های ارتباط بی سیم یا از طریق خط قدرت کنترل می شوند. جبران ساز سری استاتیک توزیع شده یا DSSC ، از ماژول های اینورتر تک فاز با نرخ پایین و ترانسفورماتور تک دور (STT)، همراه با کنترل های مرتبط، مدارهای منبع تغذیه و قابلیت ارتباطات داخلی استفاده می کند. ادوات شنت از قبیل جبران ساز سنکرون استاتیکی (Statcom) به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته و به طور معمول برای جبران ساز راکتیو VAR و پشتیبانی از ولتاژ بکار گرفته شده اند. وظیفه مبدل موازی، جبران توان راکتیو در شبکه و تأمین توان فعال مورد نیاز مبدل سری می باشد.

در این پروژه مولفه ای واقعی به نام DPFC ارائه شده است. DPFC ناشی از UPFC می باشد و قابلیت كنترلUPFC ، یعنی تنظیم همزمان امپدانس خط، زاویه انتقال و بزرگی ولتاژ باس را در اختیار دارد. لینک dc مشترک بین مبدل های موازی و سری که برای تبادل توان اکتیو در UPFC مورد استفاده گرفته، حذف شده است. این توان در حال حاضر از طریق خط انتقال در فرکانس هارمونیک سوم منتقل می شود. مبدل سری DPFC از مفهوم D-FACTS استفاده می کند تا به جای یک مبدل با اندازه بزرگ از مبدل های تک فاز کوچک چندگانه استفاده کند. قابلیت اطمینان DPFC به دلیل افزونگی مبدل های سری، بسیار افزایش یافته است. هزینه کلی DPFC نیز بسیار پایین تر از UPFC می باشد، زیرا در بخش مبدل سری نیازی به عایق ولتاژ بالا نیست و نرخ مولفه های آن پایین می باشد. از این رو انتقال توان اکتیو بین مبدل های موازی و سری باعث پایداری ولتاژ خط انتقال می شود و در آنجا امپدانس خط انتقال توسط زاویه انتقال و تزریق توان اکتیو و توان راکتیو کاهش یافته است.

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