مقدمه

در عصر حاضر شاهد تحولی عمیق در سیستم‌های انتقال قدرت و همچنین گسترش خطوط انتقال و توزیع در سراسر دنیا می‌باشیم. از علل این امر می‌توان به رشد صنعت، افزایش مصارف غیرصنعتی و عدم امكان تولید انرژی در محل زندگی اشاره كرد.

 از طرفی عواملی مانند مسائل زیست‌محیطی، بار سنگین مالی احداث خطوط جدید، مسائل زمین در كشورهائی كه دچار كمبود زمین می‌باشند جزو عوامل محدودكننده گسترش خطوط انتقال می‌باشند.

اما با توجه به همه عوامل ذكر شده شاهد گسترش روزافزون خطوط انتقال و پیشرفت فن‌اوری مربوط به آن می‌باشیم. از مشكلات فنی گسترش خطوط انتقال می‌توان، عدم قابلیت اعتماد بالا، بحث پایداری ولتاژ و فركانس در مكان‌های تغذیه و … اشاره كرد.

در یك سیستم قدرت ایده‌آل، ولتاژ و فركانس در هر نقطه تغذیه ثابت و عاری از هارمونیك است. از آنجائی كه امپدانس‌های اجزاء قدرت بطور غالب راكتیو می‌باشند، انتقال توان اكتیو مستلزم وجود اختلاف زاویه فاز بین ولتاژ ابتدا و انتهای خط است. در حالی كه برای انتقال توان راكتیو لازم است كه اندازه این ولتاژها متفاوت باشد. بنابراین ثابت نگهداشتن فركانس توسط ایحاد توازن قدرت اكتیو بین منبع تولید و مصرف‌كننده تحقق می‌یابد و كنترل ولتاژ به وسیله نظارت بر میزان توان راكتیو مصرفی توسط بار حاصل می‌شود.

یكی از مسائل بسیار مهم در سیستم‌های قدرت همانطور كه در قبل ذكر شد، این امر است كه ولتاژ در نقاط مختلف ثابت بوده و جریان‌ها و ولتاژها عاری از هارمونیك باشند. به غیر از این موارد به دلایل اقتصادی و فنی می‌خواهیم ضریب توان تا حد امكان و با حداقل هزینه در نقاط مختلف شبكه به یك نزدیك شود.

اما با توجه به گستردگی سیستم‌های قدرت مخصوصاً در بخش انتقال و فوق توزیع، دستیابی به شرائط مذكور به طور ایده‌آل غیرممكن می‌باشد.

همانطور كه ذكر شد یكی از روش‌های دستیابی به اهداف بالا كنترل توان راكتیو می‌باشد. یكی از پیشرفته‌ترین ادوات كه با پیشرفت ساخت ادوات نیمه هادی با توان بالا به بازار عرضه شده است، SVC‌ها می‌باشد.

«فهرست»

عنوان                                              صفحه

چكیده ……………………………………………………………………………………… خ

مقدمه ………………………………………………………………………………………… د

فصل اول

۱- معرف جبران‌كننده ایستای توان راكتیوSVC……………………………………………………… 1

1-1- تعریفSVC…………………………………………………………………………….. 3

1-2- مزایایSVC…………………………………………………………………………….. 4

مزایای استفاده از SVC در سیستم توزیع ………………………………………………………. ۵

مزایای استفاده از SVC در سیستم انتقال………………………………………………………….. ۵

۱-۳- دسته‌بندی SVC‌ها……………………………………………………………………… ۵

الف- SVC نوع امپدانس متغیر……………………………………………………………….. ۵

ب- انواع SVC با استفاده از مبدل‌های الكترونیك قدرت………………………………………… ۶

۱-۴- اصول و مدل SVC……………………………………………………………………….. 7

فصل دوم

۲- انواع و ساختار SVC‌ها…………………………………………………………………… ۱۰

۲-۱- انواع SVC امپدانس……………………………………………………………………….. ۱۱

الف) خازن سوئیچ شونده با تریستور TSC…………………………………………………………… 11

ب) سلف كنترل شده با تریستور TCR…………………………………………………………………. 14

ج) سلف كنترل شده با تریستور همراه با خازن ثابت FC-TCR………………………………. 18

د) سلف كنترل شده با تریستور همراه خازن سوئیچ شونده با تریستور………………………… ۱۹

ه‍) خازن‌های سری با كنترل تریستور TCSC………………………………………………………… 21

2-2- انواع SVC با استفاده از مبدل‌های الكترونیك قدرت …………………………………….. ۲۱

الف) SVC با استفاده از مبدل مستقیم ac-ac………………………………………………………… 25

ب) SVC با استفاده از مبدل dc-ac…………………………………………………………………….. 26

ب-۱) SVC با استفاده از اینورتر منبع ولتاژ (VSI)………………………………………………. 26

ب-۲) SVC با استفاده از اینورتر منبع جریان CSI………………………………………………… 32

ب-۳) اینورتر منبع ولتاژ چندتاتی…………………………………………………………………………. ۳۴

۲-۳- معرفی ساختاری جدید………………………………………………………………………………. ۳۶

فصل سوم

۳- نمونه‌هائی از استفاده SVC در شبكه انتقال قدرت ……………………………………………. ۳۹

۳-۱- نصب SVC از نوع STATCON با ظرفیت ……………………….. ۴۰

۳-۲- SVC ادی‌كانتی (EDDY COUNTY)………………………………………………….. 43

3-3- SVC كلافیم (CLAPHAM)…………………………………………………………………. 48

3-4- SVC پروژه MMTU…………………………………………………………………………….. 49

3-5- نصب SVC در استرالیا……………………………………………………………………………… ۵۱

فصل چهارم

۴- چگونگی انتخاب و نصب SVC…………………………………………………………………….. 54

4-1- مقایسه اجمالی SVCها……………………………………………………………………………… ۵۵

۴-۲- موارد مؤثر در انتخاب نوع SVC………………………………………………………………… 55

4-3- مكان نصب SVC…………………………………………………………………………………….. 56

4-4- جمع‌بندی…………………………………………………………………………………………………. ۵۷

فصل پنجم

۵- انواع دیگر جبران‌كننده‌های توان راكتیو……………………………………………………………… ۵۹

۵-۱- جبران‌كننده از نوع ماشین گردان………………………………………………………………….. ۶۰

۵-۲- جبران‌كننده‌های ساكن (جبران‌كننده‌های خازنی)…………………………………………….. ۶۴

۵-۲-۱- طرز كار………………………………………………………………………………….. ۶۴

۵-۲-۲- انواع جبران‌كننده‌های خازنی…………………………………………………………………… ۶۶

۵-۲-۳- روش محاسبة خازن مورد لزوم برای حذف توان راكتیو………………………………. ۷۰

۵-۲-۴- توالی چیست؟………………………………………………………………………………………. ۷۲

۵-۳- جبران‌ توان راكتیو در كارخانجات………………………………………………………………… ۷۴

۵-۴- جبران توان راكتیو در شبكه انتقال انرژی……………………………………………………….. ۷۵

فصل ششم

۶-جایابی و تعیین ظرفیت خازن موازی در شبكه توزیع بكمك الگوریتم ژنتیك با هدف كاهش تلف توان اهمی شبكه   ۸۶

فصل هفتم

نتیجه‌گیری …………………………………………………………………………….. ۱۰۴

مراجع………………………………………………………………………………. ۱۰۹

دانلود فایل