15000 تومان
افزودن به سبد خرید
0 فروش 169 بازدید
جزئیات محصول
تعداد قسمت: 1
پسوند فایل: zip
حجم فایل: 1MB
فایل راهنما: ندارد
بسته نصبی: ندارد
امکانات: شامل فایل pdf مقاله لاتین و فایل word ترجمه فارسی (40 صفحه)
تاریخ انتشار: 18 سپتامبر 2018
دسته بندی: ,

تبلیغات

کنترل توان راکتیو برای نیروگاه­های برق توزیع پراکنده برای همخوانی با محدودیتهای ولتاژ در طول خطای شبکه

چکیده

خطای شبکه یکی از شدیدترین مشکلات عملیات شبکه است. نیروگاههای تولید پراکنده برق می توانند از طریق تزریق توان راکتیو در طول sag و postfault  به کاهش اثرات منفی این آشفتگی­ها کمک کنند. بنابراین، ریسک قطع متوالی و شکست ولتاژ را نیز می توان کاهش داد. کنترل توان راکتیو پیشنهادی برای تنظیم حداکثر و حداقل ولتاژ فاز در نقطه کوپلینگ مشترک در چارچوب محدودیتهای ایجاد شده در کدهای شبکه برای عملیات­های مستمر در نظر گرفته می شود. در ولتاژ ساج  سه فاز متعادل، این کنترل در هر فازی که بالاتر از کمترین حد تنظیم شده باشد، ولتاژ را با تزریق دنباله توان راکتیو مثبت افزایش میدهد. در ولتاژ ساج نامتعادل، دنباله های توان راکتیو مثبت و منفی برای بالا بردن انعطاف پذیری و تنظیم کردن ولتاژهای فاز ترکیب می شوند؛ حداکثر ولتاژ فاز پایین تر از بالاترین حد تعریف شده و حداقل ولتاژ فاز درست بالاتر از پایین ترین حد تعریف شده تنظیم می شود. استراتژی کنترل پیشنهادی با در نظر گرفتن خطای شبکه فاصله دار و امپدانس بالای شبکه آزمایش می شود. نتایج تجربی انتخابی به منظور تایید رفتار طرح کنترلی گزارش می شوند.

کلمات کلیدی- خطای شبکه، کنترل دنباله مثبت و منفی، کنترل توان راکتیو، ولتاژ ساج، پشتیبانی از ولتاژ.

مقدمه

سطح نفوذ بالای منابع انرژی تجدیدپذیر و نیروگاههای تولید پراکنده (DG) در بهره برداری از شبکه های توزیع و انتقال با چالشهای جدیدی رو به رو می شوند. تاسیسات رو به رشد نیروگاههای برق DG منجر به تغییر الزامات سرویسهای کمکی، مخصوصا در طول خطای شبکه شده است. در میان این سرویسهای جدید، کنترل ولتاژ در نیروگاههای بادی، پارکهای فتوولتائیک، و سایر نیروگاههای برق بزرگ مقیاس با توجه به قابلیت ان برای بهبود کارایی شبکه، امنیت، و قابلیت اطمینان به شیوه ای توزیع شده توجه بسیاری را به خود جلب کرده اند.

ولتاژ ساج اختلالی در ولتاژهای شبکه است که با کاهش کوتاه مدت میزان یک یا چند فاز مشخص می شود. اثرات این گونه اختلالها با توجه زیانهای اقتصادی، نقص دستگاههای متصل به شبکه، و در موارد شدید، همانند خاموشی اهمیت زیادی دارد. برای کاهش عوارض جانبی خطای شبکه، گرید کدهای (grid code) ناشی از اپراتورهای سیستم شبکه نشان دهنده رفتار نیروگاههای DG هستند. تکامل این کدها برای DG در طول خطای شبکه با قابلیت گذر از خطا (LVRT) آغاز می شود، که مستلزم ایستادگی در برابر ولتاژ ساج است. همچنانکه سطح نفوذ منابع DG افزایش می یابد، تزریق توان راکتیو در گرید کدها برای پشتیبانی از ولتاژ شبکه و برای کاهش احتمال شکست ولتاژ، در نظر گرفته میشود. نسل بعدی گرید کدها به تزریق جریان دنباله منفی و کنترل پشتیبانی از ولتاژ در حالت پایدار و گذرا نیاز خواهند داشت. هدف تنظیم ولتاژ نقطه کوپلینگ مشترک (PCC) به یک محدوده ایمن، جلوگیری از اسیب دیدن تجهیزات همراه با بهبود سرویسهای پشتیبانی از ولتاژ است.

در یک سیستم توزیع توان واقعی، ظرفیت بازسازی ولتاژ به وضوح بوسیله نرخ توان و سختی شبکه محدود می شود. گرید کدها برای بهبود احتمال وقوع خطا، مستلزم ظرفیت توان راکتیو بیشتری هستند. استفاده از این منابع اضافی را می توان برای اجرای سرویسهای هوشمند پشتیبانی از ولتاژ در طول خطاهای شبکه در فاصله دور اتخاذ کرد. یک سرویس هوشمند پشتیبانی از ولتاژ، همانگونه که در ادامه پیشنهاد خواهد شد، باید ولتاژهای فاز را در چارچوب محدودیتهای اعمال شده در گرید کدها برای عملیات مستمر تنظیم کند. استراتژی حد امنیت به گرید کدهای بخصوصی بستگی دارد، و هر کد برای عملیات مستمر ویژگی مختص به خود را دارد، اگر چه بیشتر انها حداکثر حد ولتاژ را در ۱٫۱۰ در هر واحد (p.u) ، و حداقل حد ولتاژ را در ۰٫۸۵ p.u تعیین می کنند. در ولتاژ ساج نوع  I(یک فاز افت کرده) یا نوع II (دو فاز افت کرده)، استراتژی توان راکتیو باید جدای از استراتژی نوع III باشد (سه فاز افت کرده). ولتاژ ساج نوع III متعادل فقط نیاز به دنباله توان راکتیو مثبت دارد تا ولتاژهای فاز را به بالاتر از کوچکترین حد افزایش دهد، چرا که این نوع خطای شبکه فاقد دنباله ولتاژ منفی است. به عبارت دیگر، ولتاژ ساجهای نامتعادل نوع I و II به ترکیب انعطاف پذیر دنباله های توان راکتیو مثبت و منفی نیاز دارند تا در فاز خطادار از زیر ولتاژ و در فاز بدون خطا از اضافه ولتاژ جلوگیری کنند.

اساس الگوریتمهای پیشرفته کنترل برای خلاصی از انواع مختلف ولتاژ ساج بر اساس دنباله های متقارن قرار دارد. در بعضی از این مطالعات برای دست یابی به اهداف ویژه کنترلی مرتبط با نوسانات توان، اعوجاج هارمونیک کل، ضریب توان، ریپل متصل به dc، یا محدودیتهای فعلی قله را در طول خطاهای شبکه نامتعادل و متعادل پیشنهاد کرده اند. اما با این همه، برای توسعه کنترل پشتیبانی از ولتاژ در طول ولتاژ نامتعادل کار چندانی انجام نشده است، و کارهایی هم که در این رابطه انجا شده است براساس دامنه دنباله ولتاژ به عنوان اهداف ولتاژ بوده اند. از این رو، برای بهبود بیشتر سرویسهای پشتیبانی از ولتاژ، تنظیم ولتاژ فاز به جای تنظیم دنباله ولتاژ در این مقاله توسعه یافته است، چرا که این یک مسئله اصلی مرتبط با بعضی از گرید کدها در طول خطای شبکه است.

در مقابل، کنترل توان راکتیو پیشنهادی در این مقاله سعی دارد تا مسئله فوق­الذکر را حل و سهم ان را برای هر نوع ولتاژ ساج توسعه و بسط دهد. در [۳۱]، فقط ولتاژ ساجهای متقارن در نظر گرفته شدند. با این وجود، ولتاژ ساج ها پدیده بسیار پیچیده ای هستند. همان گونه که در کار انها نشان داده شده است، بعضی از ولتاژ ساجهای ثبت شده نامتقارن و وابسته به زمان هستند. برای دست یابی به تمام این مشخصه ها، فرمولاسیون ریاضیاتی دقیقی برای تنظیم اهداف ولتاژ توسعه یافته، و مدل امپدانس ساده ای برای محاسبه سرچشمه توان راکتیو استفاده می شود.

بخشهای مختلف این مقاله به شرح زیر هستند. بخش ۲ مربوط به فرمول بندی مساله است. بخش ۳ به معرفی نیروگاه DG و طرح کنترلی در طول خطای شبکه می پردازد. بخش ۴ مفهوم پشتیبانی از ولتاژ را توسعه می دهد. بخش ۵ بر روی راه حل پیشنهادی تمرکز می کند. بخش ۶ یک تکنیک اشباع برای محافظت در برابر اضافه مبدل جریان ارائه می دهد. بخش ۷ نتایج تجربی را نشان میدهد. در نهایت، بخش ۸ نتیجه گیریها ارائه می شوند.

 

Reactive Power Control for Distributed Generation Power Plants to Comply With Voltage Limits During Grid Faults

Abstract:

Grid faults are one of the most severe problems for network operation. Distributed generation power plants can help to mitigate the adverse effects of these perturbations by injecting the reactive power during the sag and the postfault operation. Thus, the risk of cascade disconnection and voltage collapse can be reduced. The proposed reactive power control is intended to regulate the maximum and minimum phase voltages at the point of common coupling within the limits established in grid codes for continuous operation. In balanced three-phase voltage sags, the control increases the voltage in each phase above the lower regulated limit by injecting the positive sequence reactive power. In unbalanced voltage sags, positive and negative sequence reactive powers are combined to flexibly raise and equalize the phase voltages; the maximum phase voltage is regulated below the upper limit and the minimum phase voltage just above the lower limit. The proposed control strategy is tested by considering a distant grid fault and a large grid impedance. Selected experimental results are reported in order to validate the behavior of the control scheme.

 

لینک مقاله اصلی:

https://ieeexplore.ieee.org/document/6716987/

افزودن به سبد خرید

لطفاً براي ارسال دیدگاه، ابتدا وارد حساب كاربري خود بشويد

محصولات پر فروش

پر فروش ترین محصولات فروشگاه روکساوب