دانلود شبیه سازی مقاله بهبود کیفیت توان در شبکه توزیع با D-STATCOM در خطوط انتقال

پروژه متلب کیفیت توان و D-STATCOM

سیستم توزیع توان، قسمتی از سیستم قدرت بین منبع یا منابع تغذیه اصلی و کنتورهای مصرف کننده می باشد. منابع توان اصلی، یا نزدیک به بار واقع می شوند تا توسط سیستم توزیع، خدمت رسانی گردند و یا می تواند نیروگاه های مولد یا پست های برق قدرت تامین شده برروی خطوط انتقال باشند. بطور کلی، سیستم های توزیع را می توان به 6 قسمت تقسیم نمود که عبارتند از: مدارات انتقال فرعی، پست های برق توزیع، فیدرهای توزیع یا اصلی، ترانسفورماتورهای توزیع، مدارات ثانویه و اتصالات کنتورهای مشتریان. امروزه، یکی از معمول ترین مسائل کیفیت توان، کمبود/بیشبود ولتآژ است که اغلب تنها بوسیله دو پارامتر، یعنی عمق/بزرگی و مدت، تعیین می شود. بزرگی کمبود/بیشبود ولتاژ از 10% تا 90% ولتآژ اسمی و مدت نیم سیکل تا 1 دقیقه، متغیر است. در یک سیستم سه فاز، کمبود ولتاژ، بخاطر یک پدیده سه فاز رخ می دهد که بر ولتاژهای فاز به زمین و فاز به فاز تاثیر می گذارد. کمبود ولتآژ، بخاطر خطا در سیستم قدرت، خطا درون تاسیسات مشتری یا افزایش زیاد جریان بار، مانند راه اندازی یک موتور یا برقدار کردن ترانسفورماتور، بوجود می آید. خطاهای معمول، اتصال کوتاه های تک فاز یا چند فاز هستند که باعث افزایش جریان می گردند. جریان زیاد باعث افت ولتاژ برروی امپدانس شبکه می شود. در مکان خطا، ولتاژ فازهای خطادار، تا نزدیک به صفر کاهش می یابد، درحالی که در فازهای بدون خطا، کم و بیش بدون تغییر باقی می ماند. کمبود ولتاژ، یکی از پرتکرارترین مسائل کیفیت توان است. برای کاربردهای صنعتی، کمبود ولتآژ بیشتر رخ می دهد و باعث مسائل شدید و زیان های اقتصادی می گردد. شرکت های برق اغلب بر آشفتگی های تجهیزات کاربر نهایی به عنوان مسائل اصلی کیفیت توان تمرکز می کنند. جریان های هارمونیک در سیستم توزیع می توانند باعث اعوجاج هارمونیک، ضریب توان کم و تلفات اضافی و همچنین گرمایش تجهیزات الکتریکی شوند. همچنین، می توانند باعث ارتعاش و نویز در ماشین ها و عملکرد نادرست تجهیزات حساس شوند. روش های مختلفی برای رفع مسائل کیفیت توان در سیستم های انتقال و توزیع وجود دارد. از جمله آنها، D-STATCOM، یکی از موثرترین ادوات است. برای کنترل دریچه های الکترونیک در D-STATCOM، یک طرح کنترل مبتنی بر PWM جدید، پیاده سازی شده است. D-STATCOM، قابلیت بیشتری برای حفظ جریان راکتیو در ولتاژ پایین دارد و به صورت یک پشتیبان ولتآژ و فرکانس، با جایگزینی خازن ها با باتری ها به عنوان ذخیره انرژی، قابل توسعه است. برای بهبود کیفیت توان، مسائلی مانند کمبود/بیشبود ولتاژ، اعوجاج هارمونیک و ضریب کیفیت توان در سیستم توزیع، باید رفع گردند.

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

مسائل کیفیت توان، خود را به صورت یک ولتاژ، جریان یا فرکانس غیراستاندارد نشان می دهد که باعث خرابی یا عملکرد نامناسب تجهیزات کاربر نهایی می گردد. شبکه های توزیع برق، بارهای صنعتی حساس و عملیات های تجاری بسیار مهم از انواع مختلف خاموشی ها و اختلال خدمات رنج خواهند برد که این می تواند باعث زیان های مالی هنگفت گردد. با ساختار بندی مجدد سیستم های قدرت و با جابجا شدن روند به سمت تولید پراکنده، مسئله کیفیت توان، ابعاد جدیدتری به خود گرفته است. در کشورهای در حال توسعه مانند هند، که در آنجا تغییرات فرکانس توان و بسیاری از تعیین کننده های دیگر کیفیت توان، خودشان یک مسئله جدی هستند، برداشتن گام های مثبت در این جهت، بسیار حیاتی است. هدف این پروژه، شناسایی نگرانی های اساسی در این زمینه و بنابراین اقداماتی است که می توانند کیفیت توان را ارتقاء دهند. این پروژه، روش های رفع مسائل کمبود/بیشبود ولتاژ، اعوجاج هارمونیک و ضریب توان کم را با استفاده از «جبرانساز استاتیکی توزیع» (D-STATCOM)، را ارائه می دهد. این مدل براساس اصل «مبدل منبع ولتاژ» (VSC) می باشد. D-STATCOM جریانی درون سیستم تزریق می کند تا کمبود/بیشبود ولتاژ، اعوجاج هارمونیک و ضریب توان کم را رفع کنند. شبیه سازی ها با استفاده از نرم افزار MATLAB انجام شده اند.