حداقل سازي نوسانات ديناميكي ولتاژ در شبكه راه‌آهن برقي DC

كارشناسي ارشد

در سال‌هاي اخير پتانسيل برق‌رساني راه‌آهن با ولتاژ متوسط DC موردتوجه قرارگرفته است. وجود مشكلات در سيستم تغذيه الكتريكي راه‌آهن AC ازجمله مسائل مربوط به كيفيت توان، شبكه بالاسري پيچيده و غيره، همچنين رشد سريع فناوري الكترونيك قدرت و پياده‌سازي موفق مبدل‌هاي منبع ولتاژ (VSC) در سيستم‌هاي VSC-HVDC، باعث افزايش توجه و علاقه براي ايجاد شبكه‌هاي DC ولتاژ متوسط (MVDC) مبتني بر VSC براي خطوط ريلي با سرعت بالا (HSR) گرديده است. بنابراين سيستم تغذيه الكتريكي راه‌آهن DC ولتاژ متوسط مي‌تواند يك جايگزين بالقوه براي سيستم تغذيه الكتريكي راه‌آهن باشد كه در آن امكان اتصال آزادانه به انرژي‌هاي تجديدپذير و سيستم‌هاي ذخيره‌ساز انرژي وجود دارد. ساختار توزيع‌شده سيستم تغذيه الكتريكي راه‌آهن DC ولتاژ متوسط همراه با بار ديناميكي و مقاومت خطوط بالاسري، كنترل ولتاژ چنين سيستم‌هايي را به يك چالش واقعي تبديل خواهد كرد. ازاين‌رو مسئله اصلي در سيستم تغذيه الكتريكي راه‌آهن DC ولتاژ متوسط كنترل ولتاژ شبكه است. در اين گزارش ابتدا نسبت به تبيين اصول كنترل ولتاژ شبكه تغذيه راه‌آهن برقي DC اقدام گرديده است و يك روش پخش بار دقيق، سريع، كاربردي و جديد براي شبكه تغذيه راه‌آهن برقي DC معرفي شده است. در ادامه اين گزارش يك روش كنترل ولتاژ شيب افتي بهبوديافته، يعني روش كنترل ولتاژ-توان ولتاژ بهينه (OVVP)، براي دست‌يابي به عملكرد بهتر سيستم تغذيه الكتريكي راه‌آهن DC، بدون هيچ‌گونه ارتباط مخابراتي پيشنهاد شده است. روش كنترل پيشنهادي منجر به دستيابي به مسطح‌ترين پروفيل ولتاژ مي‌شود. علاوه براين تلفات شبكه را حداقل و آزادسازي ظرفيت خط را حداكثر مي‌كند. به‌منظور اثبات عملكرد و دستاوردهاي قابل‌توجه روش كنترل ولتاژ-توان ولتاژ بهينه، سناريوهاي چالش برانگيز مختلفي در شبكه موردمطالعه در نظر گرفته‌شده است. علاوه براين نتايج به‌دست‌آمده توسط روش پيشنهادي با استفاده از ابزار بهينه‌سازي قدرتمند، يعني نرم‌افزار GAMS صحت سنجي شده است.

211725

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي راه آهن- راه آهن برقي

دكتر روزبه اسد