مدلسازی و کاربردSTATCOM - Dدر جبران سازی عیوب نامتعادل در یک سیستم توزیع نمونه
/امین نظرلو
تبریز: دانشگاه تبریز ، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر،گروه قدرت
۹۹ص
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی برق- قدرت
۱۳۸۹/۱۱/۲۵
تبریز: دانشگاه تبریز ، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر،گروه قدرت
فرورفتگیها یاsag های ولتاژ مهمترین کمیت کیفیت توان در بسیاری از صنایع میباشد بطوریکه بیش از ۸۰ درصد مسائل مربوط به کیفیت توان را دربر میگیرد .تجهیزات حساس استفاده شده در کارخانههای صنعتی مدرن از قبیل کنترل کننده های پردازشی، کنترل کننده های منطقی قابل برنامهنویسی، درایو تنظیم سرعت (adjustable speed drive) و همچنین صنعت روباتیک قادر به تحمل فرورفتگیهای ولتاژ نیستند روشهای مختلفی برای کاهش و جبران فرورفتگیهای ولتاژ وجود دارد .روشهای مرسوم بر اساس استفاده از بانکهای خازنی، ایجاد فیدرهای موازی جدید و نصب منابع توان غیر قابل قطع UPS میباشند .با این وجود، هیچ کدام از این روشها به علت غیر قابل کنترل بودن جبرانسازی توان راکتیو و هزینههای زیاد احداث فیدرهای جدید و نصبUPS ، قادر به حل کامل مشکلات کیفیت توان نمیباشند لذا تلاشهای زیادی برای حل مشکلات مربوط به کیفیت توان بر اساس استفاده از آخرین تکنولوژیهای الکترونیک قدرت ، انجام گرفته است و تجهیزاتی تحت عنوان ادوات FACTS و Custom Power (CP) به میان آمدهاند ادوات Custom Power که از سال ۱۹۸۸ به عنوان وسیلهای برای حل مسائل مربوط به کیفیت توان مطرح شدهاند، در سیستمهای توزیع ولتاژ پایین مورد استفاده قرار می گیرند .از این میان، جبران ساز استاتیکی توزیعSTATCOM) - (Dکه بر پایه مبدل منبع ولتاژ (VSC) میباشد در این پایان نامه مورد بحث و بررسی قرار میگیردSTATCOM - Dبه عنوان یکی از ادوات Custom Power بطور موازی با شبکه قدرت قرار گرفته و برای جبران سازی فرورفتگی و برآمدگی های ولتاژ بکار می رود با در نظر گرفتن این واقعیت که در یک سیستم قدرت همه انواع عیوب) از قبیل عیوب متعادل و نامتعادل (ممکن است رخ دهند، لذا سیستم کنترلی باید قادر به جبران سازی همه انواع عیوب باشد در این پایان نامه، یک روش کنترلی برای سیستم کنترلیSTATCOM - Dپیشنهاد می شود که در آن،STATCOM - Dبا یک سیستم ذخیره ساز انرژی سوپرخازن(SCESS) ، یکپارچه شده و قادر به جبران سازی همه انواع عیوب نامتعادل و حتی متعادل می باشد به عبارت دیگر در این پایان نامه، یک سیستم کنترلیSTATCOM - Dدارای دو مد مختلف می باشد .در مد اول، برای بهبود عملکرد سیستم کنترلی از یک فیدبک در خروجی کنترل کننده استفاده می شود و در مد دومSTATCOM - Dبا یک سیستم ذخیره ساز انرژی سوپرخازن یکپارچه می-شود از جمله مزایای روش ارائه شده سادگی، راحتی کنترل، استحکام و انعطاف پذیر بودن آن است بطوریکه می تواند تنها با یک بار تنظیم سیستم کنترلی همه انواع عیوب را جبران سازی نماید
Voltage sags are the most important power quality (PQ) problems that many industries and utilities face it. It contributes more than 80 of power quality problems that exist in power systems. Voltage sags are not tolerated by sensitive equipment used in modern industrial plants such as process controllers; programmable logic controllers (PLC), adjustable speed drive (ASD) and robotics. Various methods have been applied to reduce or mitigate voltage sags. The conventional methods are by using capacitor banks, introduction of new parallel feeders and by installing uninterruptible power supplies (UPS). However, the PQ problems are not solved completely due to uncontrollable reactive power compensation and high costs of new feeders and UPS. Many efforts are implemented for solving power quality problems based on the last power electronic technologies, and power electronic based devices such as FACTS and Custom Power (CP) controller are studied. From 1988, custom power is introduced as a solution to power quality problems. In this thesis, the distributed static compensator (D-STATCOM) is analyzed and simulated. D-STATCOM is one of the custom power devices which locate shunt in network and applied to mitigate voltage sag and voltage swell. Considering this fact that all types of faults (such as shunt, series and simultaneous faults) may occur in distribution system, controller system must be able to mitigate any types of faults. In this thesis, a control method for the controller system of the D-STATCOM is proposed, in witch, D-STATCOM is integrated with a Super Capacitor Energy Storage System (SCESS) and is able to mitigate all types of unbalanced and balanced faults. In the other hand, this thesis proposes a flexible control method for D-STATCOM system designed to mitigate voltage sags caused by all types of balanced and unbalanced faults. Proposed method merits with respect to the classic methods are simplicity, control convenience, robustness and being flexible, i.e. it can mitigate voltage distortions caused by shunt, series and simultaneous faults only with the same control system setting