دانلود شبیه سازی مقاله بهبود کیفیت توان در سیستم توزیع با D-STATCOM

بهبود کیفیت توان با D-STATCOM

انتقال و توزیع توان یک فرایند پیچیده است. این فرایند نیازمند اثربخشی تعداد زیادی از عوامل سیستم‌های قدرت است تا خروجی مربوطه به حداکثر برسد. یکی از عوامل اساسی، حفظ توان راکتیو موجود در سیستم است.

در ادامه، ملزومات جبران توان راکتیو ارائه شده‌اند:

• ضروری است که تأمین / جذب توان راکتیو انجام بشود تا ولتاژ نامی حفظ گردد. بدین ترتیب امکان انتقال توان اکتیو از طریق خطوط انتقال طولانی فراهم می‌شود. این پشتیبانی ولتاژی : 1- به کاهش نوسانات ولتاژ در یک ترمینال مشخص خط انتقال طولانی کمک می‌کند، 2-به افزایش انتقال توان اکتیو از طریق خط انتقال طولانی می‌انجامد، 3- پایداری را افزایش می‌دهد.
• بسیاری از بارها از جمله بارهای موتور، نیازمند توان راکتیو برای عملکرد صحیح هستند. این جبرانسازی بار به 1- بهبود ضریب توان، 2- متعادل سازی توان حقیقی دریافتی از منبع، 3- تنظیم بهتر بار ناشی از نوسانات بزرگ بار کمک می‌کند.
• صنایع مدرن از کنترل کننده‌های الکترونیکی استفاده می‌کنند که به کیفیت ضعیف ولتاژ حساس هستند. آن‌ها در صورت بروز مشکل در ولتاژ تغذیه خاموش می‌شوند. در صورت ایجاد تغییرات چشمگیر در ولتاژ تغذیه نیز عملکردشان مختل می‌شود. بسیاری از این تجهیزات بار مدرن، از دستگاه‌های سوئیچینگ الکترونیکی استفاده می‌کنند. فلذا ممکن است کیفیت ضعیف ولتاژ شبکه را در پی داشته باشند. با بروز مشکل در کیفیت توان شبکه‌های توزیع برق، بارهای صنعتی، بارهای حساس و غیره دچار آسیب می‌شوند.
• همراستا با فناوری پیشرفته، سازمان اقتصاد جهانی به سمت جهانی شدن گام برداشته است. فلذا حاشیه سود بسیاری از فعالیت‌ها رو به کاهش می‌باشند. افزایش حساسیت بسیاری از فرایندها (خدمات صنعتی و حتی مسکونی) به مشکلات کیفیت توان، در دسترس بودن توان الکتریکی با کیفیت را به عاملی اساسی برای رقابت پذیری در هر حوزه فعالیتی تبدیل نموده است. فرایند پیوسته صنعتی و خدمات فناوری اطلاعات، بدلیل ایجاد اختلال ناشی از ضرر چشمگیر مالی پس از افت بهره وری و رقابت پذیری، جایگاه اساسی‌تری را بدست آورده‌اند.
• با توجه به روند شکل گرفته نسبت به تولید پراکنده و توزیع شده، مساله کیفیت توان قطعاً ابعاد جدیدتری را به خود خواهد دید.
• ایجاد رقابت در قلمروی عرضه انرژی برق، آگاهی تجاری بیشتری را نسبت به مسائل کیفیت توان در پی داشته است. در حال حاضر تجهیزاتی وجود دارند که اندازه گیری کیفیت و شکل موج ولتاژ را ممکن می‌سازند. بدین ترتیب مساله در دست کمی سازی قرار می‌گیرد. این بدین معنی است که اتخاذ یک سری تدابیر برای دستیابی به سطح بالاتری از کیفیت، و قابلیت انتقال توان ضروری است. STATCOM قادر به انجام فعالیت‌هایی همچون جذب یا تولید توان راکتیو، با زمان پاسخ سریعتر در مقایسه با SVC و بانک‌های خازنی است. 1- حداکثر توان خازنی تولیدشده توسط SVC باید متناسب با مجذور ولتاژ سیستم باشد (سوسپتانس ثابت). از سوی دیگر، حداکثر توان خازنی تولید شده توسط DSTATCOM به صورت خطی نسبت به ولتاژ تغییر می‌کند (جریان ثابت). 2- این توانایی مبنی بر تولید توان خازنی بیشتر در حین بروز خطا، یکی از مزایای مهم DSTATCOM نسبت به SVC است. 3- DSTATCOM معمولاً پاسخ سریعتری را نسبت به SVC نشان می‌دهد زیرا در مبدل منبع ولتاژ، DSTATCOM هیچگونه تاخیری در فعالسازی تریستور ندارد (در حد 4 میلی ثانیه برای SVC). 4- DSTATCOM جبرانسازی راکتیو دینامیک با عملکرد سریع را برای پشتیبانی ولتاژ در حالت‌های اقتضایی فراهم می‌سازد. در غیر اینصورت، ولتاژ برای مدت زمان طولانی دچار افت می‌شود.
• پاسخ سریع جبرانساز استاتیک توزیع (DSTATCOM)، آن را به راه حلی بهینه برای ارتقای کیفیت توان در سیستم‌های توزیع تبدیل می‌کند.

در این پروژه، نحوه ارتقای کیفیت توان با استفاده از STATCOM معرفی شده است. مدل D-STATCOM، در محیط سیمولینک، توسعه، تحلیل و مورد استفاده قرار گرفته است. این کار با استفاده از مجموعه بلوک‌های سیستم قدرت انجام شده است.در اینجا، یک سیستم کنترلی در سیمولینک متلب ارائه شده است. بدین ترتیب DSTATCOM جبرانسازی راکتیو دینامیک سریع را برای پشتیبانی از ولتاژ در مواجهه با فلیکر ولتاژ فراهم می‌سازد.

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