سیستمهای HVDC

عنوان پایان نامه:سیستمهای HVDC

فرمت فایل: word

تعداد صفحات: 88

شرح مختصر:

جهت انتقال انرژی الکتریکی از نیروگاه ها به مصرف کنندگان یک سیستم قدرت بهم پیوسته‌ای مورد نیاز می‌باشد. اجزای اصلی سیستم قدرت شامل مراکز تولید انرژی ، ایستگاه‌ها و خطوط انتقال می‌باشد.

با توجه به رشد روز افزون مصرف انرژی الکتریکی ، 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 یک سیستم قدرت بزرگ را تشکیل می‌دهند.

هر چند که انتقال انرژی بوسیله سیستم‌های DC هزینة اولیة زیادی می‌طلبند ولی برخی از مشکلات سیستم‌های AC مانند سنکرونیزم 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 شبکه‌های کشورهای مجاور به یکدیگر به منظور تشکیل شبکه‌های بزرگتر از یک 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 شبکه‌های HVDC به اختصار بیان شده است و در نهایت یک ارزیابی کلی از سیستمهای HVDC بعمل آمده است.

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

در فصل سوم به بررسی اجمالی هارمونیک‌های تولیدی در سیستم‌ HVDC پرداخته و نحوه فیلترینگ آنها مطرح شده است. در این فصل انواع فیلترها و کاربردهر کدام ، تأثیر امپدانس شبکه 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 که آخرین فصل این پروژه می‌باشد، به بررسی کامل یک کنترلر با منطق فازی به منظور تنظیم فرکانس سمت AC یکسو کننده پرداخته شده است و در نهایت نیز یک ارزیابی جامع از این نوع کنترلر بعمل آمده است.

فهرست مطالب

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

پایان نامه بررسی سیستم هـای فشار قوی جـریان مستقیم

عنوان پایان نامه: بررسی سیستم هـای فشار قوی جـریان مستقیم

قالب بندی: word

تعداد صفحات: 101

شرح مختصر:

سیستم فشار قوی جریان مستقیم (HVDC) نوعی سیستم انتقال انرژی الکتریکی به صورت جریان مستقیم با ولتاژ بالا است . این روش راهی نوین برای انتقال انرژی الکتریکی در مقیاس‌های کلان است و در این زمینه جایگزین خوبی در مقابل روش سنتی (استفاده از جریان متناوب) به شمار می‌رود.

برای انتقال انرژی الکتریکی از نیروگاه‌ها به مصرف‌کنندگان، یک سیستم بهم پیوسته مورد نیاز می‌باشد. این سیستم شامل مراکز تولید انرژی، ایستگاه‌ها، خطوط انتقال و یا کابلها و مصرف‌کنندگان می‌باشد.

به علت سهولت تولید و تبدیل ولتاژ و جریان متناوب AC نسبت به جریان مستقیم DC ، جریان متناوب سه‌فاز به عنوان جریان عمومی و عمده سیستم‌های قدرت پذیرفته شده و کلیه تجهیزات و لوازم الکتریکی مصرف‌کنندگان با این سیستم سازگار می‌باشند.

هر چند که انتقال انرژی بوسیله سیستم‌های DC هزینة اولیة زیادی می‌طلبد ولی برخی از مشکلات سیستم‌های AC مانند سنکرونیزم و پایداری را ندارد لذا بجای انتقال‌های بصورت EHV-AC و UHV-AC استفاده از سیستم‌های HVDC مطلوبتر است .

امروزه سیستم‌های متعدد HVDC در سرتا سر دنیا در حال کار بوده و بسیاری دیگر نیز در حال ساخت و بهره‌برداری می‌باشد. این سیستم‌ها حجم وسیعی از توان الکتریکی را در مسافتهای طولانی با خطوط انتقال هوایی و یا از طریق کابل‌ها و انتقال زیردریایی با صرفه اقتصادی بهتر و بدون مشکلات فنی، جابجا می‌نمایند.

علاوه بر این سیستم‌های HVDC برای اتصال شبکه های ناهماهنگ و یا بهبود پایداری و حفظ سطح اتصال کوتاه شبکه‌های AC متصل به آنها با کنترل‌پذیری بالایی که دارند، نیز استفاده می‌گردند. امروزه با توجه به پیشرفت‌های وسیعی که در ساخت ادوات نیمه‌هادی با توان‌های بالاتر و قیمت‌های ارزانتر صورت گرفته است، انتقال به صورت HVDC بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

در این پروژه به معرفی سیستم های انتقال فشار قوی جریان مستقیم در قالب شش فصل به شرح زیر پرداخته شده است .

فهرست مطالب:

مقدمه		7
فصل اول آشنایی با سیستم های فشار قوی جریان مستقیم
1-1 تاریخچه		9
1-2 انتقال انرژی الکتریکی ( به صورت کلی )		11
1-3 محدودیت‌ها		12
1-4 انتقال با جریان مستقیم		12
فصل 2 بررسی مزایا ، معایب ، و ساختار هزینه در خطوط انتقال فشار قوی جریان مستقیم
2-1 مزایای استفاده از خطوط فشار قوی جریان مستقسم		14
2-2 معایب خطوط فشار قوی جریان مستقیم		20
2-3 ساختار هزینه در سیستمهای انتقال فشار قوی جریان مستقیم		23
2-4 ارزیابی		26
فصل 3 انواع طرح ها و اجزای سیستم های فشار قوی جریان مستقیم و بررسی فن آوری HVDC LIGHT
3-1 انواع طرح‌های سیستم فشار قوی جریان مستقیم		28
3-1-1 طرح‌های عمومی		29
3-1-2 طرح‌ اتصال بین شبکه‌ای (پیوندDC پشت به پشت)		33
3-1-3 طرح‌های چند پایانه‌ای		34
3-2 اجزای سیستم فشار قوی جریان مستقیم		37
3-2-1 خطوط جریان مستقیم		37
3-2-2 پست‌های مبدلی		38
3-3 فن آوری HVDC Light		43
فصل 4 اصول کنترل در مبدلها و سیستم های فشار قوی جریان مستقیم
4-1کنترل در مبدل AC/DC		47
4-1-1 واحد فرمان آتش		49
4-2 کنترل در شبکه HVDC		50
4-2-1 کنترل با جریان ثابت یا ولتاژ ثابت		51
4-3 کنترل ویژه در سیستمهای فشار قوی جریان مستقیم		53
4-4 مشخصه‌های ترکیبی در شبکه HVDC و تغییر جهت توان		58
4-5 تعیین میزان قدرت انتقالی		58
4-6 ارزیابی		63
فصل 5 تحلیل،مدلسازی و بررسی اضافه ولتاژهای داخلی درخطوط انتقال قدرت فشار قوی جریان مستقیم
5-1 مقدمه		66
5-2 اضافه ولتاژهای نوع AC		67
5-2-1 مواردخطا		67
5-2-2 مدارمعادل		69
5-2-3 تشدید		70
5-3 اضافه ولتاژنوع DC		70
5-3-1 مدارمعادل		71
5-3-2 پرش اولیه ولتاژ		71
5-4 معرفی سیستم نمونه شبیهسازی		72
5-4-1 خط انتقال انتخابی		74
5-4-2 سیستم کنترلی :		75
5-5 نتایج شبیه سازی		76
5-5-1 نوع AC		76
5-5-2 نوع DC		81
5-6 نتیجه گیری		83
فصل 6 نقش انتقال فشار قوی جریان مستقیم در رونق آینده انرژی
6-1 نگاهی اجمالی بر HVDC		85
6-2 کاربرد های آینده		87
6-3 نقش HVDC		88
6-3-1 نقش های جدید HVDC		88
6-3-2 سهم بازار		90
6-4 طرح های مستقل انتقال (ITP)		91
6-4-1 طرح های بالا به پایین		92
6-4-2 طرح های پایین به بالا		93
6-4 نقش HVDC در ITP ها		94
6-5 توسعه سیستم های قدرت		96
6-5-1 روند صنایع قدرت		96
6-5-2 سیستم های به هم پیوسته قدرت		97
ضمیمه		99
مراجع		101