سیستم های قدرت HVDC

توجه :

شما می توانید با خرید این محصول فایل " قلق های پایان نامه نویسی (از عنوان تا دفاع)" را به عنوان هدیه دریافت نمایید.

دیباچه

جهت انتقال انرژی الكتریكی از نیروگاه ها به مصرف كنندگان یك سیستم قدرت بهم پیوسته‌ای مورد نیاز می‌باشد. اجزای اصلی سیستم قدرت شامل مراكز تولید انرژی ، ایستگاه‌ها و خطوط انتقال می‌باشد.

با توجه به رشد روز افزون مصرف انرژی الكتریكی ، سیستم‌های قدرت نیز توسعه یافته و به علت ضرورت افزایش قابلیت اطمینان و تأمین شرایط فنی و اقتصادی هر چه مطلوبتر ، سیستم‌های قدرت بهم اتصال یافته و یك سیستم قدرت بزرگ را تشكیل می‌دهند.

هر چند كه انتقال انرژی بوسیله سیستم‌های DC هزینة اولیة زیادی می‌طلبند ولی برخی از مشكلات سیستم‌های AC مانند سنكرونیزم و پایداری را ندارد لذا بجای انتقال‌های بصورت EHV-AC و UHV-AC استفاده از سیستم‌های HVDC مطلوبتر است.

بهر صورت گسترش روز افزون سیستمهای قدرت و ضرورت اتصال سیستم‌های مناطق بزرگ و حتی شبكه‌های كشورهای مجاور به یكدیگر به منظور تشكیل شبكه‌های بزرگتر از یك طرف و لزوم انتقال انرژی در قدرت‌های بسیار زیاد و به مسافت‌های طولانی و برخی ملاحظات فنی و اقتصادی از طرف دیگر ، توسعه انتقال جریان مستقیم را بیش از پیش مطرح می‌سازد.

به همین علت در این پروژه به بررسی اجمالی سیستم‌های قدرت HVDC می‌پردازیم.

در فصل اول این پروژه ابتدا به بیان معیارهایی برای انتخاب سیستم‌ HVDC پرداخته و سپس به بررسی انواع سیستم‌های HVDC معطوف گشته و سپس مزایا و معایب شبكه‌های HVDC به اختصار بیان شده است و در نهایت یك ارزیابی كلی از سیستمهای HVDC بعمل آمده است.

در فصل دوم نیز به بررسی انواع سیستم‌های كنترل HVDC اعم از مبدل‌ها و زاویة آتش و شبكه HVDC پرداخته شده است و سپس سطوح مختلف كنترل در سیستم‌های HVDC مطرح شده و یك سیستم كنترلی غیر خطی قوی ( Robust ) تشریح شده و در نهایت یك ارزیابی از سیستم‌های كنترلی بعمل آمده و شمای طبقاتی ساده‌ای از یك سیستم كنترل بیست و چهار پالسه ترسیم شده است.

در فصل سوم به بررسی اجمالی هارمونیك‌های تولیدی در سیستم‌ HVDC پرداخته و نحوه فیلترینگ آنها مطرح شده است. در این فصل انواع فیلترها و كاربردهر كدام ، تأثیر امپدانس شبكه بروی فیلترینگ، طراحی فیلتر تنظیم شونده و خلاصه ای از فیلترهای فعال و غیر فعال بیان شده است و در نهایت ارزیابی  صورت گرفته است.

در فصل چهارم نیز كه آخرین فصل این پروژه می‌باشد، به بررسی كامل یك كنترلر با منطق فازی به منظور تنظیم فركانس سمت AC یكسو كننده پرداخته شده است و در نهایت نیز یك ارزیابی جامع از این نوع كنترلر بعمل آمده است.

فهرست مطالب

عنوان                                                                      صفحه   

فصل اول: انواع سیستمهای HVDC

مقدمه ................................................................................................................. 9

معیارهایی از سیستم انتقال HVDC .................................................................. 12

انواع سیستمهای HVDC .................................................................................. 14

سیستم تک قطبی .............................................................................................. 14

شبکه تک قطبی با بیش از یک هادی ................................................................... 15

سیستم انتقال دو قطبی ..................................................................................... 16

مزایا و معایب خطوط HVDC از نظر فنی .......................................................... 17

ارزیابی ............................................................................................................... 19

فصل دوم: انواع سیستم های کنترل HVDC 

مقدمه ............................................................................................................. 22

برخی از مزایای سیستم HVDC ....................................................................... 22

برخی از معایب سیستم HVDC ..................................................................... 23

اصول کنترل در مبدلها و سیستمهای HVDC ................................................... 23

کنترل در مبدل AC/DC .................................................................................. 24

واحد فرمان آتش ............................................................................................ 25

کنترل در شبکه HVDC ................................................................................... 26

کنترل با جریان ثابت یا ولتاژ ثابت .................................................................... 28

مشخصه های ترکیبی در شبکه HVDC و تغییر جهت توان ................................... 29

تعیین میزان قدرت انتقالی ................................................................................. 30

کنترل ویژه در سیستمهای HVDC ..................................................................... 30

کنترل فرکانس .................................................................................................... 31

کنترل از طریق مدولاسیون توان DC ................................................................... 32

کنترل توان راکتیو .............................................................................................. 33

کنترل ضریب قدرت ثابت( CPF) ........................................................................ 35

کنترل جریان راکتیو ثابت(CRO) ......................................................................... 36

یک کنترل غیر خطی قوی برای سیستمهای قدرت AC/DC موازی ......................... 37

ارزیابی ................................................................................................................ 44

فصل سوم:

بررسی هارمونیک های تولیدی در HVDC و فیلترینگ آنها

مقدمه ............................................................................................................... 48

حذف هارمونیک شبکه HVDC (فیلترینگ) .......................................................... 49

انواع فیلتر .......................................................................................................... 49

موقعیت ........................................................................................................... 49

اتصال سری یا موازی .......................................................................................... 50

نحوه تنظیم ........................................................................................................ 51

تأثیر امپدانس شبکه بروی فیلترینگ ..................................................................... 52

طراحی فیلترهای تنظیم شونده ............................................................................. 54

انحراف فرکانس ................................................................................................... 57

فیلترهای فعال در شبکه HVDC 

مقدمه ................................................................................................................ 58

فیلتر غیر فعال در سمت DC .............................................................................. 58

فیلتر فعال در سمت DC .................................................................................... 59

خلاصه ای از عملکرد فیلتر غیر فعال در سمت AC ................................................. 61

خلاصهای از عملکرد فیلتر فعال در سمت AC ........................................................ 61

ارزیابی ................................................................................................................. 63

فصل چهارم :

تنظیم فرکانس سمت AC یکسو کننده با استفاده از کنترلر با منطق فازی هماهنگ

مقدمه  ................................................................................................................ 66

مدل سیستم ........................................................................................................ 67

فازی سازی ............................................................................................................ 69

اساس قانون و استنتاج ......................................................................................... 70

آشکار سازی ......................................................................................................... 73

تغییر جهت دادن کنترلر با منطق فازی .................................................................... 74

ارزیابی .................................................................................................................. 77

فهرست منابع و مراجع .......................................................................................... 80