تحلیل فلیکر ولتاژ و بررسی روش های اندازه گیری آن با رویکرد کاهش فلیکر توربین های بادی در شبکه های قدرت

فلیکر ولتاژ یکی از جنبه های مهم کیفیت توان در شبکه های قدرت است. این پدیده به نوسانات متناوب یا غیرمتناوب ولتاژ در شبکه های قدرت اطلاق می شود که دامنه آن ها تا حد 1/0 پریونیت بوده و فرکانس این نوسانات نیز بین صفر تا 30 هرتز می باشد. بدلیل آثار آزاردهنده و مخرب این نوسانات، استانداردهای کیفیت توان در شبکه های قدرت برای این پدیده مطرح شده و حدود انتشار فلیکر مجاز در شبکه های قدرت برآورد شده است. در فصل اول این پایان نامه، به بررسی نوسانات ولتاژ و فلیکر پرداخته شده است. منابع ایجاد این پدیده معرفی شده و روش های حذف آن بصورت تئوری مطرح شده اند. در فصل دوم، فلیکرمتر استاندارد iec که ابزاری برای بیان شدت انتشار فلیکر در شبکه های قدرت بصورت کمّی می باشد، در نرم افزار matlab شبیه سازی شده است. همچنین در این فصل، مدل ریاضیاتی که برای بیان نوسانات فلیکر در شبکه های قدرت بکار می رود، معرفی شده و تخمین پارامترهای فلیکر ولتاژ شامل چندین مولفه فلیکر، با استفاده از الگوریتم های پیشنهادی، برای نخستین بار انجام شده است. در ادامه این فصل، دو روش ردیابی پوش ولتاژ برگرفته از روش های پردازش سیگنال، بررسی شده اند و توانایی آن ها در دنبال کردن پوش سیگنال ولتاژ با استفاده از اندازه گیری های ولتاژ، تأیید شده است. این روش ها در شناسایی باسی که عامل ایجاد فلیکر به آن اتصال یافته است و همچنین تعیین لحظه ورود و خروج این عامل از شبکه، کارایی دارند. در فصل سوم پایان نامه به بررسی کوره قوس الکتریکی که یکی از عوامل و بارهای اصلی ایجاد فلیکر ولتاژ در شبکه های قدرت می باشد و به انتشار فلیکر بیش از حد مجاز در شبکه های قدرت معروف است، پرداخته شده است. از آنجا که کوره قوس الکتریکی تحت تأثیر عوامل متعدد در شبکه، رفتار مشخصی از خود نشان نمی دهد، نمی توان مدل ریاضیاتی دقیقی برای آن تعیین نمود. لذا در این پایان نامه به شبیه سازی جدیدترین مدل ارائه شده برای این تجهیز که دقت بالای آن با اندازه گیری های واقعی تأیید شده است، پرداخته شده و به بررسی و اندازه گیری سطح انتشار فلیکر در باس pcc از شبکه قدرتی که باس pcc آن، یک کوره قوس الکتریکی را تغذیه می نماید، پرداخته شده است. در فصل چهارم به بررسی عامل مهم دیگر انتشار سطوح بالای فلیکر در شبکه های قدرت یعنی توربین ها و مزارع بادی پرداخته می شود. از آنجا که اتصال این نوع از تولیدات پراکنده به شبکه های قدرت، در سال های اخیر رشد چشم گیری داشته و در حال گسترش است بررسی کیفیت توان این منابع تولید انرژی نیز اهمیت خاصی پیدا کرده است. یکی از جنبه های مهم کیفیت توان مرتبط با توربین های بادی، پدیده فلیکر ولتاژ در باسی است که این منابع را به شبکه سراسری متصل می کند. در این فصل، به شبیه سازی توربین و مزارع بادی اتصال یافته به شبکه قدرت پرداخته شده است. عوامل متعدد تأثیرگذار در انتشار فلیکر در لحظات سوئیچینگ توربین بادی در شبکه قدرت، برای نخستین بار بررسی شده اند. در ادامه، شبکه قدرت ضعیف که انتشار فلیکر ناشی از اتصال توربین های بادی به آن، به مراتب بیشتر از شبکه های قوی است، معرفی شده و انتشار بیش از حد فلیکر ناشی از اتصال توربین بادی در باس pcc چنین شبکه ای، با شبیه سازی ها و اندازه گیری های سطح فلیکر در باس pcc، نشان داده شده است. انتشار چنین سطحی از فلیکر در باس pcc، برای نخستین بار شبیه سازی شده است و در ادامه فصل نیز به دو روش حذف فلیکر باس pcc با استفاده از ادوات facts پرداخته شده است.