تحليل و شبيه‌سازي رفتار خازن و GTO در خطوط انتقال شبكه‌هاي الكتريكي

كارشناسي ارشد

چكيده جبران‌سازي سري خازني يك راه‌حل اقتصادي جهت افزايش قابليت انتقال توان در خطوط انتقال الكتريكي است. براي مثال، نتايج يك مطالعه انجام شده توسط شركت ABB نشان مي‌دهد كه افزايش قابليت انتقال توان يك خط انتقال موجود از 1300 مگاوات به 2000 مگاوات با استفاده از جبران‌سازي سري %90 هزينه كمتري از احداث خط انتقال جديد دارد. با اين حال، عامل بازدارنده استفاده گسترده از جبران‌سازي سري خازني، خطر بروز پديده تشديد زيرسنكرون (SSR) است. SSR شرايطي در سيستم قدرت الكتريكي است كه در آن شبكه الكتريكي با شبكه مكانيكي در يك يا چند فركانس طبيعي از سيستم تركيبي و در فركانسي كمتر از فركانس سنكرون، تبادل انرژي مي‌كند. اگر براي اين پديده تمهيدي انديشيده نشود، ممكن است آسيب جدي به محور توربين-ژنراتور وارد كند. بنابراين، اين پايان‌نامه به موضوع SSR در يك سيستم جبران‌سازي‌شده با خازن سري مي‌پردازد. اولين مدل مبناي IEEE جهت مطالعه پديده تشديد زيرسنكرون به‌عنوان سيستم مورد مطالعه در نظر گرفته‌شده است. تحليل پايداري سيگنال كوچك سيستم ارائه‌شده و مقادير ويژه سيستم بدست آمده‌اند. با استفاده از آناليز مدال و شبيه‌سازي حوزه زمان، نشان داده شده است كه سيستم به‌طور بالقوه به سبب مد پيچشي اول ناپايدار است. سپس كاربرد و كنترل خازن كنترل‌شده با GTO) GCSC) به‌عنوان عضوي جديد از خانواده FACTS جهت جبران‌سازي سري و ميراسازي نوسانات زيرسنكرون ارائه‌شده است. همچنين، به‌منظور به حداقل رساندن هزينه‌هاي كلي جبران‌سازي، از GCSC در كنار خازن سري ثابت، نيز جهت جبران‌سازي استفاده شده است. علاوه بر اين، در اين پايان‌نامه كاربرد GCSC در تثبيت ولتاژ يك شين با بار متغير نيز ارائه‌شده است. همچنين براي اين كاربرد از خازن كنترل‌شده با تريستور (TCSC) نيز به‌منظور مقايسه با GCSC، استفاده شده است. در اين پايان‌نامه، نرم‌افزار MATLAB/Simulink به‌عنوان ابزاري جهت مدل‌سازي و طراحي سيستم كنترلي و نرم‌افزار PSCAD/EMTDC جهت شبيه‌سازي‌هاي حوزه زمان سيستم مورد مطالعه به كار گرفته شده است. واژه‌هاي كليدي: جبران‌سازي سري خازني، خازن سري كنترل‌شده با GTO، نوسانات زيرسنكرون

193136

دانشگاه علم و صنعت ايران

الكترونيك قدرت و ماشين‌هاي الكتريكي

دكتر عباس شولائي