%41تخفیف

دانلود پروژه:جایابی بهینه SVC به منظور بهبود پروفیل ولتاژ و حد بارپذیری سیستم در شبکه توزیع به روش آنالیز حساسیت

تعداد 119 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir
فایل ناب

دانشکده مهندسی برق

برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

گرایش : برق قدرت

 

عنوان :

جایابی بهینه SVC به منظور بهبود پروفیل ولتاژ و حد بارپذیری سیستم در شبکه توزیع به روش آنالیز حساسیت

چکیده

اغییرات ولتاژ و توان راکتیو در سیستم های انتقال انرژی الکتریکی رابطه قوی با هم دارند. این ارتباط در شبکه های توزیع و فوق توزیع نیز با شدت کمتری برقرار است، به گونه ای که یکی از موثر ترین راه های جهت ارتقاء و بهبود پروفیل ولتاژ شبکه، نصل ادوات جبرانساز توان راکتیو است. با توجه به اینکه، ولتاژ کمیتی محلی است و تغییرات آن در یک ناحیه خاص و به طور محلی قابل کنترل است، همواره انتخاب بهترین مکان برای نصب ادوات جبرانساز توان راکتیو، مورد توجه محقیق این حوزه بوده است. در این تحقیق سعی شده است تا با ارائه راهکار تحلیلی مبتنی بر آنالیز حساسیت‌ (مودال) و همچنین با استفاده از ضرایب مشارکت ژنراتور و شاخه، در کنار بکارگیری الگوریتم پخش بار پیوسته و پروفیل ولتاژ شبکه در حالت بارگذاری بحرانی، بهترین مکان جهت نصب ادوات جبرانساز توان راکتیو را تعیین نماییم.

از نتایجی که در این تحقیق بدست می آید، می توان به بهبود حدبارپذیری سیستم و به عبارت بهتر، افزایش حد پایداری ولتاژ سیستم اشاره کرد. نتایج راهکار پیشنهادی با پیاده سازی روی شبکه ۱۴ باس IEEE، نشان دهنده کارایی بالای روش دارد.

کلمات کلیدی : جبرانساز توان راکتیو، حد پایداری ولتاژ، حدبارپذیری سیستم، SVC، ضرایب مشارکت ژنراتور ضرایب مشارکت شاخه، آنالیز حساسیت (مودال)

فهرست مطالب

چکیده 1

فصل اول: کلیات تحقیق.. 2

1-1 مقدمه. 2

1-2 مقدمه ای بر تقسیم بندی پایداری ولتاژ. 3

1-3 هدف تحقیق.. 4

۱-۴ اهمیت تحقیق.. 5

1-5 بیان مسئله پایداری و انواع آن.. 7

1-5-1 پايداري و تعريف آن در سيستم هاي قدرت : 7

1-5-1-1 پايداري زاويه اي روتور : 10

1-5-1-2 رابطه توان – زاویه : 12

1-5-1-3 پدیده پایداری.. 12

1-5-1-4 پایداری ولتاژ 14

1-5-2 تعیین حداکثر توان قابل انتقال در سیستم قدرت.. 14

1-5-3 بدست آوردن توان حداکثر از معادلات پخش توان.. 15

1-5-4 روابط و منحنی های توان ولتاژ 18

1-5-4-1 محدودیت های توان راکتیو ژنراتور 19

1-5-4-2 ارتباط بین پایداری ولتاژ و ژاکوبین سیستم. 21

1-5-5 نتیجه گیری : 28

۱-۶ فرضیات تحقیق.. 29

1-7 نحوه ارائه مطالب… 29

فصل دوم : مروری بر تحقیقات انجام شده 30

۲-۱ مقدمه. 30

۲-۲ مروری بر ادبیات تحقیق.. 31

فصل سوم : روش تحقیق.. 48

۳-۱ مقدمه. 48

۳-۲ حدبارپذیری سیستم. 49

3-2-1 عوامل محدودکننده بارپذیری سیستم قدرت.. 50

۳-۲-۱-۱ حرارتی.. 50

3-2-1-2 عایقی.. 52

3-2-1-3 پایداری.. 52

3-3 جبران ساز توان راکتیو استاتیکی (SVC) : 56

3-3-1 مدل SVC.. 57

3-3-2 مدل ریاضی SVC.. 59

3-4 راهکارهای تحلیل پایداری ولتاژ سیستم های قدرت.. 63

3-4-1 تحلیل حساسیت U-Q.. 63

3-4-2 تحلیل مُدال Q-U.. 64

3-4-3 ضرایب مشارکت شین.. 67

3-4-4 ضرایب مشارکت شاخه. 68

3-4-5 ضرایب مشارکت ژنراتور 68

3-4-6 منحنی های U-Q.. 69

3-4-7 منحنی های P-U.. 70

3-4-8 الگوریتم پخش بار پیوسته CPF. 71

3-4-9 فرموله کردن CPF. 72

۳-۵ شبکه آزمون.. 74

۳-۶ جمع بندی.. 75

فصل چهارم‌ : پیاده سازی و نتایج.. 76

4-1 مقدمه. 76

۴-۲ مطالعات شبکه آزمون قبل از نصب ادوات جبرانساز 76

4-3 تحلیل شبکه جهت تعیین مکان بهینه SVC.. 82

۴-۴ وضعیت شبکه در حضور SVC در باس های ۴ و ۵. 85

فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات… 88

5-1 مقدمه. 88

۵-۲ نتیجه گیری.. 88

۵-۳ پیشنهادات.. 89

پیوست… 90

۶-۱ مشخصات شبکه ١۴ باسه استاندارد IEEE.. 90

فهرست شکل‌ها

شكل1-1 نمودار رابطه توان- زاویه. 12

شكل1-2 مدارمعادل یک سیستم قدرت دو باسه. 15

شكل1-3 حوزه جواب حل مسئله پخش بار 17

شكل1-4 منحنی های توان ولتاژ به ازای  متفاوت.. 18

شكل1-5 منحنی های P-Q به ازای  مختلف… 21

شكل1-6 یک شبکه ساده 25

شكل2-1 بلوک دیاگرام کنترل ولتاژ اتوماتیک(agc)[۳] 32

شكل2-2 نقش توان راکتیو در تصحیح ضریب توان[۴] 33

شكل2-3 نقش تزریق توان راکتیو در تنظیم ولتاژ[۴] 33

شكل2-4 رابطه بین ولتاژ طرف مصرف کننده با نوع بار،ضریب توان بار و طول خط[۴] 35

شكل2-5 تغییرات ولتاژ وسط خط انتقال نسبت به توان اکتیو عبوری از خط[۴] 36

شكل2-6 شبکه توزیع مورد مطالعه توان راکتیو در مرجع[۵] 37

شكل2-7 بانک توان راکتیو متمرکز[۵] 37

شكل2-8 الگوریتم پیشنهادی برای محاسبه سایز بهینه منبع متمرکز توان راکتیو[۵] 38

شكل2-9 منحنی توانایی ژنراتور سنکرون در تأمین رزرو توان راکتیو[۶] 39

شكل2-10 افزایش حد بارپذیری سیستم با حضور منابع تولید پراکنده[۷] 40

شكل2-11 میزان تغییرات ولتاژ در هر باس با حضور منبع تولید پراکنده در آن[۷] 40

شكل2-12 میزان اثر افزایش ضریب نفوذ منابع تولید پراکنده روی افزایش حد بارپذیری سیستم[۷] 41

شكل2-13 ساختار کنترلر پیشنهادی[۹] 42

شكل2-14 توزیع مکان های قطب در حضور کنترل کننده[۹] 43

شكل2-15 میرا شدن نوسانات جریان استاتور و ولتاژ dc با/بدون کنترل کننده [۹] 43

شكل2-16 مدار مورد مطالعه در مرجع[۱۰] 44

شكل2-17 جریان راکتیو تزریقی استتکام در دو حالت عملکرد عادی و عملکرد ضمن کنترل گشتاور[۱۰] 45

شكل2-18 جریان راکتیو تزریقی استتکام نسبت به سرعت در دو حالت کنترل عادی و کنترل گشتاور[۱۰] 45

شكل2-19 مدار استفاده شده برای ایجاد عدم تعادل ولتاژ در ترمینال ماشین[۱۴] 46

شكل2-20 شبکه آزمون مورد مطالعه در مرجع[۱۵] 47

شكل3-1 نماد عمومی ادوات فکتس…. 53

شكل3-2 کنترل کننده سری.. 53

شكل3-3 کنترل کننده موازی.. 54

شكل3-4 کنترل کننده سری-سری.. 55

شكل3-5 کنترل کننده هماهنگ شده سری و موازی.. 56

شكل3-6 کنترل کننده یکپارچه سری-موازی.. 56

شكل3-7 مشخصه SVC.. 58

شكل3-8 ساختار و مدل ریاضی SVC.. 59

شكل3-9 بلوک دیاگرام SVC.. 59

شكل3-10 ساختار STATCOM… 60

شكل3-11 مشخصه ولتاژ – جریان STATCOM… 61

شكل3-12 کنترل کننده موازی بسته شده : جبران کننده سنکرون استاتیکی  STATCOM، مبتنی بر کنورتورهای منبع ولتاژی و منبع جریانی   62

شكل3-13 منحنی U-Q دارای حاشیه توان راکتیو .. 70

شكل3-14 منحنی P-U.. 71

شكل3-15 یک توالی نمونه از روند محاسبات در CPF. 71

شكل3-16 دیاگرام تک خطی شبکه ١۴ باسه استاندارد IEEE.. 74

شكل4-1 شبکه ۱۴ باس IEEE  مورد مطالعه در این تحقیق.. 77

شكل4-2 وضعیت ولتاژ شبکه ۱۴ باس بر حسب پریونیت در بارگذاری نرمال.. 78

شكل4-3 وضعیت ولتاژ شبکه 14 باس بر حسب پریونیت در بارگذاری بحرانی.. 78

شكل4-4 حد بارپذیری باس های فوق توزیع. 79

شكل4-5 حد بارپذیری باس های توزیع. 80

شكل4-6 پیاده سازی شبکه در نرم افزار neplan. 81

شكل4-7 ضرایب حساسیت خودی و متقابل ولتاژ باس ها به تزریق توان راکتیو در باس ۵. 82

شكل4-8 ضرایب حساسیت خودی و متقابل ولتاژ باس ها به تزریق توان راکتیو در باس ۴. 82

شكل4-9 ضرایب مشارکت خطوط و شاخه ها 83

شكل4-10 ضرایب مشارکت ژنراتورهای سیستم. 83

شكل4-11 وضعیت ولتاژ شبکه در بارگذاری بحرانی بدون حضور جبرانساز 85

شكل4-12 حدبارپذیری سیستم در باس های فوق توزیع در حالت حضور SVC در باس ۵. 85

شكل4-13 حدبارپذیری سیستم در باس های توزیع در حالت حضور SVC در باس ۵. 86

شكل4-14 حدبارپذیری سیستم در باس های فوق توزیع در حالت حضور SVC در باس ۵. 87

شكل4-15 حدبارپذیری سیستم در باس های توزیع در حالت حضور SVC در باس ۵. 87

شكل4-16 وضعیت ولتاژ شبکه ۱۴ باس در حضور SVC در باس منتخب… 87

شكل6-1 شمای شبکه ۱۴ باس IEEE.. 90

فهرست جدول‌ها

جدول6-1 اطلاعات شین های شبکه ۱۴ باس IEEE.. 90

جدول6-2 مشخصات خطوط و درصد تپ ترانسفورماتورهای بین باس های سیستم ١۴ باسه. 91

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo