فایل ورد کامل تحقیق در مورد بررسی جبران کننده های توان راکتیو SVC 94 صفحه در word

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل تحقیق در مورد بررسی جبران کننده های توان راکتیو SVC 94 صفحه در word دارای ۹۴ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل تحقیق در مورد بررسی جبران کننده های توان راکتیو SVC 94 صفحه در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل تحقیق در مورد بررسی جبران کننده های توان راکتیو SVC 94 صفحه در word،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل تحقیق در مورد بررسی جبران کننده های توان راکتیو SVC 94 صفحه در word :

تعداد صفحه: ۸۶
نوع فایل: Word
فرمت فایل: docx
*** قابل ویـرایش

فایل ورد کامل تحقیق در مورد بررسی جبران کننده های توان راکتیو SVC 94 صفحه در word
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده ۱
مقدمه ۲
**********************************
۱- معرفی جبران کننده ایستایی راکتیو SVC ۶
۱-۱ تعریف SVC ۷
۱-۲ مزایای SVC ۸
۱-۳ دسته بندی SVC ۹
۱-۴ اصول و مدل SVC ۱۱
**********************************
۲- انواع و ساختار SVC ها ۱۴
۲-۱ انواع SVC امژدانس متغیر ۱۴
۲-۲ انواع SVC با استفاده از مبدلهای الکتریکی قدرت ۲۴
۲-۳ معرفی ساختار جدید ۳۹
**********************************
۳- نمونه هائی از استفاده SVC در شبکه انتقال قدرت ۴۲
۳-۱ نصب SVC از نوع STATCON با ظرفیت ۱۰۰MVAR ۴۲
۳-۲ SVC ادی کانتی (EDOY County ) ۴۶
۳-۳ SVC کلافیم (Calapham) ۵۱
۳-۴ SVC پروژه (MMTu) ۵۲
۳-۵ نصب SVC در استرالیا ۵۴
**********************************
۴ چگونگی انتخاب و نصب SVC ۵۶
۴-۱ مقایسه اجمالی SVCها ۵۶
۴-۲ موارد موثر در انتخاب نوع SVC ۵۶
۴-۳ مکان نصب SVC ۵۷
۴-۴ جمع بندی ۵۸
**********************************
۵- انواع دیگر جبران کننده های توان اکتیو ۶۰
۵-۱ جبران کننده از نوع ماشین گردان ۶۰
۵-۲ جبران کنده های ساکن ( جبران کننده های خازنی) ۶۴
۵-۳ جبران توان اکتیو در کارخانجات ۷۴
۵-۴ جبران توان راکتیو در شبکه انتقال انرژی ۷۵
**********************************
نتیجه گیری ۸۵
مراجع ۸۶

چکیده
امروزه با توجه به گسترش روزافزون استفاده از انرژی الکتریکی، مسئله انتقال قدرت الکتریکی اهمیت زیادی یافته و روز به روز در حال گسترش است. گسترش خطوط انتقال نیرو با مشکلاتی روبرو است که برای رفع آن طرح‌های مختلفی مطرح گردیده است. یکی از این مشکلات، نوسانات ولتاژ و عدم تثبیت آن در طول شبکه می‌باشد.
برای رفع این مشکل از شیوه جبران توان راکتیو سیستم استفاده شده است و انواع جبران‌کننده‌های توان راکتیو به بازار عرضه شده‌اند. در این رساله به دنبال معرفی انواع جبران‌کننده‌های توان راکتیو و ویژگی‌های آنان می‌باشیم. از اصلی‌ترین انواع آنان می‌توان به بانک‌های خازنی، ماشین‌های گردان و جبران‌کننده‌های ایستای توان راکتیو (SVC) اشاره کرد. با توجه به کاربرد بیشتر SVC‌ها در خطوط انتقال نسبت به دو نوع ذکر شده دیگر، تأکید خود را بر روی این نوع جبران‌کننده توان راکتیو معطوف داشته و مطالب بیشتری را در مورد SVCها بررسی خواهیم کرد.
کلمات کلیدی: توان راکتیو (Reactive Power)، جبران‌کننده ایستای توان راکتیو (Static var compensator) خازن (Capacitor)، سلف (Reactor)، جبران‌کننده ایستای توان راکتیو پیشرفته
ASVC (Advance static Var compensator)، کندانسور ایستا STATCON
(Static Condenser)

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 امکان تولید انرژی در محل زندگی اشاره کرد.
از طرفی عواملی مانند مسائل زیست‌محیطی، بار سنگین مالی احداث خطوط جدید، مسائل زمین در کشورهائی که دچار کمبود زمین می‌باشند جزو عوامل محدودکننده گسترش خطوط انتقال می‌باشند.
اما با توجه به همه عوامل ذکر شده شاهد گسترش روزافزون خطوط انتقال و پیشرفت فن‌اوری مربوط به آن می‌باشیم. از مشکلات فنی گسترش خطوط انتقال می‌توان، عدم قابلیت اعتماد بالا، بحث پایداری ولتاژ و فرکانس در مکان‌های تغذیه و … اشاره کرد.
در یک سیستم قدرت ایده‌آل، ولتاژ و فرکانس در هر نقطه تغذیه ثابت و عاری از هارمونیک است. از آنجائی که امپدانس‌های اجزاء قدرت بطور غالب راکتیو می‌باشند، انتقال توان اکتیو مستلزم وجود اختلاف زاویه فاز بین ولتاژ ابتدا و انتهای خط است. در حالی که برای انتقال توان راکتیو لازم است که اندازه این ولتاژها متفاوت باشد. بنابراین ثابت نگهداشتن فرکانس توسط ایحاد توازن قدرت اکتیو بین منبع تولید و مصرف‌کننده تحقق می‌یابد و کنترل ولتاژ به وسیله نظارت بر میزان توان راکتیو مصرفی توسط بار حاصل می‌شود.
عدم توازن قدرت اکتیو از تأثیر آن بر سرعت یا فرکانس ژنراتور حس می‌شود. در صورت کاهش بار و اضافه بودن تولید ژنراتور، ژنراتور تمایل به افزایش سرعت و فرکانس خود دارد و در صورت افزایش بار و کمبود تولید، سرعت و فرکانس ژنراتور رو به کاهش است. انحراف فرکانس از مقدار نامی آن به عنوان سیگنالی جهت تحریک سیستم کنترل دور ژنراتور انتخاب می‌شود. به این ترتیب با ایجاد توازن قدرت اکتیو بین منبع تولید و مصرف‌کننده، فرکانس سیستم ثابت نگه‌داشته می‌شود.
اما لازمه انتقال توان راکتیو وجود اختلاف در اندازه ولتاژ دو سرخط انتقال می‌باشد. بنابراین مصرف‌کننده‌های توان راکتیو عامل مهمی در ایجاد نوسان در اندازه ولتاژ هستند. به خصوص با سیستم‌های تغذیه با سطح اتصال کوتاه کوچک یا خطوط انتقال طولانی سطح ولتاژ به شدت تحت تأثیر بارهای راکتیو مثل خازن‌ها، راکتورها و ترانسفورماتورهاست. نیروگاه‌ها دارای سیستم کنترل ولتاژ هستند که کاهش ولتاژ را حس کرده و فرمان کنترل لازم برای بالا بردن تحریک ژنراتورها و در نتیجه افزایش ولتاژ ژنراتور تا سطح نامی را صادر می‌کنند. با بالابردن تحریک (در حالت فوق تحریک) قدرت راکتیو توسط ژنراتورها تولید می‌شود. لیکن قدرت راکتیو تولیدی ژنراتور به خاطر مسائل حرارتی سیم‌پیچ‌ها محدود بوده و ژنراتور نمی‌تواند به تنهائی تمام قدرت‌ راکتیو مورد نیاز سیستم را تأمین کند. همچنین در شرایط بروز اضافه ولتاژ، ژنراتورها می‌توانند به صورت زیر تحریک به کار افتاده، مقداری از قدرت راکتیو اضافی سیستم را مصرف نمایند. لیکن به لحاظ ملاحظات پایداری، قدرت راکتیو مصرفی ژنراتورها نیز محدود بوده و نمی‌توانند به تنها مسئله اضافه تولید قدرت راکتیو و افزیش ولتاژ ناشی از آن را حل کنند.
بنابراین احتیاج به وسیله‌ای داریم که در حالت اول بتواند قدرت راکتیو به شبکه تزریق کند و در حالت دوم قدرت راکتیو اضافی سیستم را مصرف نمایند.
وسایلی را که برای کنترل توان راکتیو و ولتاژ به کار می‌روند جبران‌کننده می‌نمائیم. همانطوری که ملاحظ شد توازن قدرت راکتیو در سیستم، تضمینی بر ثابت‌بودن ولتاژ و کنترل قدرت راکتیو به منزله کنترل ولتاژ می‌باشد.
امروزه جبران‌کننده‌های توان راکتیو به عنوان یکی از ادوات FACTS جزء ضروری سیستم‌های قدرت به شمار می‌روند و نقش غیرقابل انکاری در افزایش دینامیک سیستم قدرت، پایداری، حمایت از ولتاژ و افزایش توان قابل انتقال به عهده دارند.
جبران‌کننده‌های توان راکتیو در حالت کلی به دو دسته غیرفعال و فعال تقسیم می‌شوند.
الف) جبران‌کننده‌های توان راکتیو غیرفعال: شامل سلف‌ها و خازن‌های سری و موازی می‌باشد که قادر به تغییرات پیوسته نمی‌باشد و صرف‌نظر از قطع و وصل به مدار، غیرقابل کنترل می‌باشد.
ب) جبران‌کننده‌های توان راکتیو فعال: شامل جبران‌کننده‌های سنکرون و جبران‌کننده‌های ایستای توان راکتیوSVC می‌باشد که قابل کنترل بوده و قادر به تغییرات سریع و پیوسته توان راکتیو استفاده می‌شدند. با پیشرفت تکنولوژی ساخت نیمه‌هادی‌ها، برای جذب و تولید توان راکتیو خازن‌های سوئیچ شونده با تریستور و راکتورهای کنترل شونده با تریستور مورد استفاده قرار گرفت.
SVC اولین بار در سال ۱۹۷۸ در شبکه قدرت مورد استفاده قرار گرفت و مزایای آن باعث شد استفاده از آن سریعاً رو به رشد گذارد.
امروزه در موارد کنترل ولتاژ با کیفیت بالا، SVC به دلیل دارابودن مزیت‌های از قبیل کاهش هزینه کل، قابلیت اطمینان بالا تعمیر و نگهداری ساده‌تر و مناسب بودن مشخصه‌های کاری، جایگزین جبران‌کننده‌های سنکرون گردیده است.
از این رو در ادامه بحث به بررسی SVC به عنوان اصلی‌ترین عنصر جبران‌کننده توان راکتیو در عصر حاضر پرداخته و در انتها سایر جبران‌کننده‌های توان راکتیو را نیز معرفی خواهیم کرد.

۱- معرفی جبران‌کننده ایستای توان راکتیو SVC
یکی از مسائل بسیار مهم در سیستم‌های قدرت همانطور که در قبل ذکر شد، این امر است که ولتاژ در نقاط مختلف ثابت بوده و جریان‌ها و ولتاژها عاری از هارمونیک باشند. به غیر از این موارد به دلایل اقتصادی و فنی می‌خواهیم ضریب توان تا حد امکان و با حداقل هزینه در نقاط مختلف شبکه به یک نزدیک شود.
اما با توجه به گستردگی سیستم‌های قدرت مخصوصاً در بخش انتقال و فوق توزیع، دستیابی به شرائط مذکور به طور ایده‌آل غیرممکن می‌باشد.
همانطور که ذکر شد یکی از روش‌های دستیابی به اهداف بالا کنترل توان راکتیو می‌باشد. یکی از پیشرفته‌ترین ادوات که با پیشرفت ساخت ادوات نیمه هادی با توان بالا به بازار عرضه شده است، SVC‌ها می‌باشد.
اولین حضور SVC در دنیای صنایع الکتریکی به سال‌های ۱۹۶۰ باز می‌گردد. که برای جبران‌کوره‌های قوس الکتریکی و جلوگیری از چشمک‌زدن ولتاژ استفاده شد. اما به دلیل مزایای زیاد بسیار زود برای کاربردهای دیگر مورد توجه قرار گرفت. SVC اولین بار در سال ۱۹۷۸ بطور عملی در شبکه قدرت مورد استفاده قرار گرفت. به علت مزایای بسیار SVC و همچنین پیشرفت در امر فن‌آوری نیمه هادی‌های قدرت با توان بالا و ولتاژ بالا و کاهش قیمت آنان، همچنین ارائه روش‌های کنترل جدید، SVC‌ها توسعه فراوانی یافته‌اند. به عنوان مثال تا سال ۱۹۸۸ در کانادا و آمریکا ظرفیت نصب شده از این نوع جبران‌کننده ۹۷۱۰ مگاوار برای خطوط انتقال و ۱۷۶۰ مگاوار برای مصارف صنعتی بوده است.
یا طبق آماری دیگر تا سال ۱۹۹۰ در حدود ۱۹۵ مورد SVC که کل ظرفیت آنها بالغ بر ۳۱۰۰۰ مگاوار می‌باشد، در شبکه قدرت نصب و راه‌اندازی شده که بیش از ۹۵ درصد از این ظرفیت سهم SVC‌های قابل کنترل با تریستور می‌باشند.
۱-۱- تعریفSVC
SVC یک وسیله یا سیستم الکتریکی ساکن است که می‌تواند جریان راکتیو خازنی یا سلفی از سیستم قدرت بکشد و به این ترتیب توان راکتیو تولید یا جذب کند. این منبع تولید توان راکتیو بایستی به صورت موازی به شبکه متصل شود و خروجی آن بگونه‌ای تغییر کند که پارامترهای مشخصی از سیستم قدرت را کنترل کند.
مفهم استاتیک در SVC به این معنی است که برخلاف جبران‌کننده‌های سنکرون دارای اجزاء چرخنده و متحرک نمی‌باشد و این ویژگی سبب می‌شود پاسخ سریع‌تری به تغییرات شبکه بدهد (پاسخ‌گوئی در ۳ سیکل به جای ۳۰ سیکل در کندانسورهای سنکرون). در ضمن نداشتن جزء گردان باعث کاهش خرابی و کم‌شدن هزینه تعمیرات می‌شود.

۱-۲- مزایای SVC
موارد زیر را می‌توان از مزایای کاربرد SVC در مقابل سایر جبران‌کننده‌های توان راکتیو نام برد.
۱- پاسخ سریع
۲- قابلیت انعطاف زیاد
۳- قابلیت اطمینان خوب
۴- متعادل کردن فازها
۵- محدودکردن اضافه ولتاژ ماندگار و گذرا
۶- نداشتن اینرسی چرخان
۷- راه‌اندازی سریع با حداقل حالت گذرا
۸- هزینه کارکرد کم
۹- عدم تغذیه اتصال کوتاه (به علت اینکه SVC از عناصر پسیو تشکیل شده است)
۱۰- سادگی کنترل
۱۱- تأمین توان راکتیو برای مبدل‌های AC-DC
۱۲- میرانمودن نوسانات زیرسنکرون
۱۳- افزایش حد پایداری گذرا
از SVC در هر دو سطح انتقال و توزیع می‌توان استفاده کرد که در هر کدام از این دو سطح مزایای خاص خود را نیز داراست.
مزایای استفاده از SVC در سیستم توزیع
۱- تنظیم و جلوگیری از فروپاشی ولتاژ
۲- بهبود ضریب توان
۳- متعادل‌کردن بار
۴- حذف هارمونیک
مزایای استفاده از SVC در سیستم انتقال
۱- تنظیم و جلوگیری از فروپاشی ولتاژ
۲- افزایش پایداری گذرا
۳- افزایش میرائی سیستم انتقال
۱-۳- دسته‌بندی SVC‌ها
SVC‌ها به دو دسته عمده تقسیم می‌شوند:
۱- SVC نوع امپدانس متغیر
در روش امپدانس متغیر که قدیمی‌تر می‌باشد با وارد یا خارج شدن عناصر ذخیره‌کننده انرژی که قادر به تولید یا جذب توان راکتیو هستند یا با کنترل جریان عبوری از آنها توان راکتیو کنترل می‌شود.
از انواع SVC‌های امپدانس متغیر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
الف) خازن سوئیچ شونده تریستوری (TSC)
ب) سلف کنترل شده با تریستور (TCR)
ج) سلف کنترل شده با تریستور همراه با خازن (FC-TCR)
۲- انواع SVC با استفاده از مبدل‌های الکترونیک قدرت
در این روش از عناصر ذخیره‌کننده انرژی مانند سلف یا خازن به طور واقعی و به منظور تولید توان راکتیو استفاده نمی‌شود، بلکه از یک مبدل الکترونیک قدرت و از خاصیت غیرخطی بودن آن برای تولید یا جذب توان راکتیو استفاده شده است و با کنترل نحوه کلیدزنی کلیدهای قدرت، توان راکتیو کنترل می‌شود.
از انواع این قسم SVC می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
الف) با استفاده از مبدل مستقیم ac/ac
ب) با استفاده از مبدل dc/ac
ج) با استفاده از اینورتر منبع جریان
د) با استفاده از اینورتر منبع ولتاژ
که انواع SVC‌های ذکر شده در این قسمت در فصل بعد به طور تفصیلی مورد بحث قرار خواهند گرفت.

۱-۴- اصول و مدل SVC
یک سیستم ایستای توان راکتیو SVS در حالت کلی دارای اجزاء زیر می‌باشد:
۱- ترانسفورماتور کاهنده بین شین ولتاژ بالای شبکه (HV) و شینه ولتاژ متوسط (MV) که محل نصب SVC می‌باشد.
۲- SVC و اجزاء آن
۳- فیلترهای هارمونیکی در فرکانس اصلی حالت خازنی دارند.
۴- خازن‌ها و سلف‌هائی که بطور مکانیکی قطع و وصل می‌شوند. (MSC) ، (MSR)
۵- سیستم کنترل SVC
در شکل ۱ نمودار …..
.
.
.
.