استفاده از upfc به عنوان محدود کننده جریان خطا

چکـــیــده: افزایش تولید و ظرفیت سیستم قدرت باید همراه با حفظ قابلیت اطمینان و انعطاف پذیری سیستم باشد. یکی از عواملی که باعث کاهش این دو شاخصه مهم سیستم قدرت می شود، افزایش سطح جریان اتصال کوتاه سیستم است. معمولا برای رفع این مشکل از محدودکننده های جریان خطا استفاده می شود. از سوی دیگر چند دهه ای است، مفهوم facts با استفاده از تجهیزات غیر خطی در شبکه معرفی شده است. upfc، به عنوان کاملترین عنصر از مجموعه ادوات facts ، ترکیبی از یک sssc و یک statcom می باشد که به صورت پشت به پشت توسط لینک dc به هم متصل شده اند. upfc برای کنترل مستقل شارش توان اکتیو و راکتیو در خط انتقال مورد استفاده قرار می گیرد. در نتیجه قادر به تنظیم ولتاژ ترمینال و جبرانسازی سری خط و تنظیم زاویه فاز در حالت عملکرد نرمال شبکه می باشد. معمولا برای جلو گیری از آسیب دیدن عناصر نیمه هادی به هنگام بروز خطا در سیستم، upfc توسط کنترلرهای اضافی بای پس می شود. با بای پس کردن upfc جریان زیادی از ادوات سری موجود در خط، تا قبل از باز شدن مدار شکن ها، عبور می کند. عبور جریان خطا علاوه بر وارد آوردن تنش های مکانیکی و حرارتی شدید به تجهیزات؛ که ممکن است باعث صدمه دیدن تجهیزات موجود گردد، باعث افت ولتاژ در باس متصل به upfc می شود. افت ولتاژ در باس upfc در جریان خطوط دیگری که به این باس متصل هستند تاثیر دارد. در این تحقیق استفاده از upfc بعنوان محدود کننده جریان خطا، پیشنهاد شده است. در واقع به جای جدا کردن upfc از مدار در زمانی که خطا در خط انتقال رخ می دهد، استراتژی کنترلی upfc تغییر داده شده و این عنصر در مدار باقی می ماند. تغییر استراتژی کنترلی upfc به گونه ای اعمال می گردد، که این عنصر در شرایط خطا به صورت یک سلف بزرگ عمل می کند و باعث محدودسازی جریان خطا و مینیمم شدن تنش های وارد بر لینک dc می گردد. با توجه به هزینه های نسبتا کلان ساخت، نصب و بهره برداری از upfc در شبکه های قدرت، استفاده دو منظوره از این تجهیز، نیاز به محدود کننده جریان خطا را نیز برآورده ساخته و میانگین هزینه کاربرد upfc را کاهش خواهد داد. در این پروژه برای نشان دادن عملکرد upfc در شرایط خطا و تحقیق امکان پذیر بودن ایده پیشنهادی علاوه بر تحلیل ریاضی و مفهومی، از شبیه سازی در نرم افزار pscad/emtdc استفاده شده است.