سيستم جبرانساز براي شبكه راه‌آهن برقي شبه تك‌فاز با استفاده از مبدل هيبريد سري و مبدل اكتيو موازي

كارشناسي ارشد

سيستم‌هاي AC به طور گسترده در تغذيه راه‌آهن‌هاي بين شهري مورد استفاده قرار مي‌گيرند. راه‌آهن‌هاي برقي AC نوعي بار الكتريكي با توان مصرفي بالا هستند كه توسط سيستم انتقال يا شبكه فوق توزيع تغذيه مي‌شوند. اين بارها در درجه اهميت بالايي قرار دارند و انرژي الكتريكي آن‌ها نبايد قطع گردد. قطارهاي برقي يكي از بدترين انواع بارهاي الكتريكي و داراي كيفيت توان پايين هستند كه تأثير نامطلوب آن بر روي سيستم‌هاي قدرت، مشهود است. از مهم‌ترين خصوصيات بار كشش AC، تك‌فاز بودن آن است كه منجر به تزريق توالي منفي جريان به شبكه مي‌شود. همچنين از ديگر مشكلات اساسي آن مي‌توان به وجود هارمونيك و توان راكتيو اشاره كرد. براي رفع آن‌ها نياز به استفاده از دستگاه‌ها و تجهيزات مختلفي در پست‌هاي كشش است. از طرف ديگر مشكلات مكانيكي مربوط به شبكه بالاسري كه باعث محدود شدن سرعت ناوگان مي‌شود، مهم‌ترين مشكلات اين نوع سيستم‌ها به شمار مي‌رود. در اين پايان‌نامه، ابتدا به خصوصيات و مشكلات بار راه‌آهن برقي پرداخته مي‌شود. در ادامه روش‌هاي جبرانسازي مختلفي كه در ساليان گذشته براي رفع مشكلات كيفيت توان راه‌آهن برقي استفاده شده است و همچنين سيستم شبه تك‌فاز و علت استفاده از آن در شبكه راه‌آهن برقي توضيح داده مي‌شوند. سپس به بررسي سيستم شبه تك‌فاز با مبدل هيبريد سري و اكتيو موازي در محيط نرم افزار MATLAB/SIMULINK و شبيه‌سازي آن خواهيم پرداخت و عملكرد آن را در دو نوع بار با ضريب توان يك و ضريب توان پايين كه مربوط به لكوموتيوهاي قديمي‌اي اسنت كه از يكسوسازهاي ديودي و تريستوري استفاده مي‌كردند، بررسي مي‌كنيم. همچنين به منظور بهبود عملكرد آن در جبرانسازي توالي منفي جريان، تركيبي از آن و جبرانساز استاتيكي وار ارائه مي‌شود. در نهايت، مزايا و معايب اين روش را در مقايسه با سيستم شبه تك‌فاز مرسوم به طور كامل توضيح خواهيم داد. واژه‌هاي كليدي: سيستم تغذيه مرسوم راه‌آهن برقي، سيستم شبه تك‌فاز، مبدل هيبريد سري و مبدل اكتيو موازي، بهبود كيفيت توان، توالي منفي جريان، هارمونيك، توان راكتيو.

192737

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي راه آهن برقي

دكتر سيد محمد موسوي گزافرودي