کنترل کننده یکپارچه سیلان توان و کاربرد آن در خطوط انتقال موازی
چکیده
افزایش تقاضای انرژی الکتریسیته، باعث عملکرد سیستم های قدرت در نزدیکی مرزهای پایداری خود می شوند. این افزایش تقاضا هم چنین باعث شده اغلب سیستم های تأمین نیروی برق در جهان به صورت به هم پیوسته به بهره برداری برسند. از طرف دیگر، با رشد میزان انتقال توان، سیستم قدرت به صورت فزاینده ای از نظر بهره برداری پیچیده تر شده است. این امر ممکن است به سیلان مقادیر زیاد توان، بدون کنترل مناسب، منجر شود؛ توان راکتیو اضافی در بخش های مختلف سیستم ایجاد نماید و نوسانات دینامیکی بزرگی بین بخش های مختلف سیستم ایجاد کند؛ به صورتی که از همه ظرفیت ها و قابلیت های شبکه انتقال بهره برداری به عمل نیاید. و حتی ممکن است به ناپایداری ولتاژ و در نهایت به فروپاشی ولتاژ منجر شود. در حال حاضر اساسی ترین مسئله در طراحی سیستم قدرت تأمین حداکثر ظرفیت انتقال و همزمان به حداقل رساندن هزینه بهره برداری است. این همان مسئله ایست که باعث شده طراحان سیستم قدرت، بهره برداران و مهندسین، با بهره گیری از روش های ابتکاری، تجهیزات قدرتمندی را بر پایه الکترونیک قدرت به دنیا معرفی نمایند. " سیستم های انتقال انعطاف پذیر ac" یا به اختصار "facts" عنوانی است که بر این تجهیزات گذاشته اند. در حال حاضر اصلی ترین توانایی ادوات facts، جبرانسازی توان راکتیو، کنترل ولتاژ و کنترل سیلان توان است. از میان مرسوم ترین ادوات facts، کنترل کننده یکپارچه سیلان توان (upfc) ، که هدف تحقیقاتی این پروژه است، به عنوان یک کنترل-کننده ترکیبی سری – موازی شناخته شده است. طبق تعریف ieee/cigre ، upfc ترکیبی از جبران ساز سنکرون استاتیکی (statcom) و جبران ساز سری استاتیکی (sssc) که از طریق یک رابط dc به هم جفت شده اند، تا اجازه سیلان دو سویه توان حقیقی را بین ترمینال های خروجی سری sssc و ترمینال های خروجی موازی statcom بدهند؛ و کنترل آن ها به منظور جبران سازی سری همزمان توان حقیقی و راکتیو خط، بدون منبع خارجی انرژی الکتریکی ، صورت می گیرد. upfc در حقیقت یک کنترل کننده کامل برای کنترل توان راکتیو و اکتیو در خط و نیز کنترل ولتاژ خط است. این پایان نامه قصد دارد با معرفی این کنترل کننده قدرتمند اصول اساسی عملکرد آن را در سیستم قدرت بررسی کند. مدل upfc در محاسبات پخش بار و همچنین مدل سیگنال کوچک آن در سیستم قدرت تک ماشینه ارائه خواهد شد. یک کنترل کننده بر پایه منطق فازی ارائه می گردد. کاربرد upfc در انتقال توان در خطوط انتقال موازی به کمک مدل فازوری آن نشان داده می شود.