پخش بار هارمونيكي در يك شبكه‌ي توزيع شعاعي با تمركز روي زاويه‎ي فاز هارمونيك‌ها

كارشناسي ارشد

افزايش روزافزون استفاده از تجهيزات الكترونيك قدرت، منابع توليد پراكنده و ... باعث به وجود آمدن اعوجاج در ولتاژهاي شبكه مي‌شود. ازاين‌رو، در سال‌هاي اخير به دست آوردن ولتاژهاي حالت دائمي در فركانس‌هاي هارمونيكي اهميت ويژه‌اي يافته است. روش‌هاي پخش بار هارمونيكي در تحليل و طراحي سيستم قدرت بسيار مهم هستند، زيرا به‌وسيله‌ي پخش بار هارمونيكي مي‌توان سطح اعوجاج هارمونيكي در شبكه را تعيين كرد. اكثر استانداردها تنها براي اندازه‌ي جريان منابع هارمونيكي محدوديت قائل شده‌اند، درحالي‌كه زاويه‌ي فاز هارمونيك‌ها مي‌تواند تأثير قابل‌ملاحظه‌اي روي سطح اعوجاج هارمونيك‌هاي شبكه داشته باشد. ازاين‌رو در اين پايان‌نامه بر بررسي زاويه‌ي فاز هارمونيك‌ها تمركز شده‌است. در اين پايان‌نامه ابتدا الگوريتم پخش بار هارمونيكي سه‌فاز Z_Bus مستقيم در نرم‌افزار متلب براي سه حالت بدون حضور خازن و فيلتر غيرفعال موازي، در حضور خازن و در حضور فيلتر غيرفعال موازي شبيه‌سازي و نتايج آن صحت‌سنجي مي‌شود. طبق نتايج به دست آمده خازن و فيلتر هر دو مي‌توانند ولتاژ مؤلفه اصلي را بهبود دهند. در عين حال خازن ممكن است باعث پديده‌ي تشديد و بالا رفتن سطح اعوجاج هارمونيك كل شود. درحالي كه فيلتر مي‌تواند اعوجاج هارمونيك كل را نيز بهبود دهد. در ادامه با استفاده از الگوريتم پخش بار هارمونيكي تأثير زاويه‌ي ولتاژ مؤلفه اصلي بر تعيين زاويه‌ي فاز هارمونيك‌ها و نتايج پخش بار هارمونيكي بررسي مي‌شود و نشان داده مي‌شود كه با بالا رفتن مرتبه‌ي هارمونيك‌ها تأثير آن بيشتر خواهد شد. سپس حساسيت سطح هارمونيك‌هاي شبكه نسبت به زاويه‌ي فاز منابع هارمونيكي بررسي مي‌شود و نشان داده مي‌شود كه منابع هارمونيكي تحت زواياي فاز مختلف مي‌توانند اثر همديگر را تقويت و يا تضعيف كنند. در ادامه الگوريتم پخش بار هارمونيكي سه‌فاز Z_Bus مستقيم با استفاده از روش شبيه‌سازي‌هاي مونت‌كارلو اصلاح مي‌شود و بر اين اساس الگوريتمي براي در نظر گرفتن ماهيت تصادفي زاويه‌ي فاز منابع هارمونيكي پيشنهاد مي‌شود. سپس با استفاده از الگوريتم پيشنهادي ماهيت تصادفي زاويه‌ي فاز منابع هارمونيكي براي ضرايب غالب مختلف كه مقدار تصادفي بودن زاويه را تعيين مي‌كنند شبيه‌سازي مي‌شود. طبق نتايج ماهيت تصادفي زاويه‌ فاز منابع هارمونيكي تأثير تعيين‌كننده‌اي بر سطح اعوجاج هارمونيك‌هاي شبكه دارد و هرچه زاويه‌ي منابع هارمونيكي ماهيت تصادفي‌تري داشته باشند سطح اعوجاج هارمونيك كل ولتاژ در شبكه كمتر مي‌شود. به عنوان مثال در يك شبكه‌ي توزيع 95 شينه با تعداد منابع هارمونيكي زياد، سطح اعوجاج هارمونيك كل تا ده برابر كاهش مي‌يابد. واژه‌هاي كليدي: پخش بار هارمونيكي، زاويه‌ي فاز هارمونيك‌ها، شبيه‌سازي‌هاي مونت‌كارلو، بارهاي غيرخطي

192660

دانشگاه علم و صنعت ايران

سيستم هاي قدرت

دكتر عليرضا جليليان