مدلسازی جبران کننده موازی توان راکتیو statcom و به دست آوردن معادلات دینامیکی آن

در این پروژه ضمن ارائه یک تقسیم بندی کلی از انواع ادوات facts، نشان داده شد که ادوات فکت مبتنی بر مبدلهای منبع ولتاژی، به خاطر به کارگیری نیمه هادیهای با قابلیت خاموش شدن دارای زمان پاسخ گویی نسبتاً سریعتری نسبت به ادوات فکت کنترلذشونده با تایریستور می باشند. همچنین از مقایسه بین کنترلرهای statcom و svc بدین نتیجه رسیدیم که جبران کننده سنکرونِ استاتیکی نسبت به نوع svc به ازای یک ظرفیت یکسان، حجم کمتری را اشغال می کند و از همه مهمتر آنکه قابلیت تولید توان راکتیو statcom با کاهش ولتاژ تغییر چندانی نمی یابد که این خود مزیت عمده کنترلر مذکور را در هنگام وقوع یک اتصال کوتاه شدید نشان می دهد. در ادامه با یک تحلیل مختصر هارمونیکی نشان داده شد که مبدلهای شش پالسه به دلیل داشتن مقادیر بالای هارمونیکی، عملکرد مطلوبی را از خود نشان نمی دهند؛ بطوریکه امروزه یکی از روشهای موثر دستیابی به یک موج سینوسی با دامنه اعوجاج کم و کاهش سطوح هارمونیکی موجود در شکل موج ولتاژهای خروجی، افزایش تعداد مبدلها می باشد. همچنین با مقایسه جبرانسازهای sssc و statcom نتیجه گرفتیم که میزان ظرفیت مورد نیاز برای جبران کننده سری(qsssc)، برای یک مقدار یکسان افزایش در توان انتقالی، به مراتب کمتر از ظرفیت جبران کننده موازی (qstatcom) می باشد. بعلاوه نشان داده شد که میزان توان راکتیو تولیدشده در حالت کاملاً خازنی بیشتر از میزان توان راکتیو جذب شده در حالت کاملاً سلفی می باشد. همچنین نتایج شبیه سازی نشان داد که کنترل کننده موازیِ statcom، از نقطه نظر بهبود پایداری گذرا (افزایش سطح گیرنده شتاب) عملکرد بهتری را از خود به نمایش می گذارد. فصل سوم به مدلسازی دینامیکی statcom اختصاص داشت. دراین فصل مدل هفرون-فیلیپس توسعه یافته یک سیستم قدرت تک ماشینه متصل به شین بینهایت و مجهز به کنترلر statcom به دست آمد. تحلیل پایداری سیستم مورد مطالعه نشان داد که پاسخ زمانی مربوط به تغییرات سرعت زاویه ای روتور نوسانی و نامطلوب بوده که این خود ضرورت وجود یک کنترلر به منظورمیرا کردن نوسانات سیستم را ایجاب می نمود. براساس پارامترهای کنترلی statcom و همانند روال طراحی یک پایدارساز سیستم قدرت دو نوع کنترلر پیشنهاد داده شد و مشاهده شد که کنترلر مربوط به پارامتر ? تأثیر چندان مطلوبی بر میرایی سیستم نخواهد داشت و با افزایش میزان بهره مربوط به کنترلر، سیستم کاملاً ناپایدار شده و از حالت سنکرون خارج می شود. در ادامه به منظور دستیابی به یک پاسخ زمانی با کمترین میزان فراجهش و زمان نشست، یک کنترلر هوشمند مبتنی بر منطق فازی طراحی شد و مشاهده کردیم که کنترلر فازی در مقایسه با کنترلرهای سنتی تأثیر نسبتاً زیادی بر بهبود پایداری سیستم گذاشته، به گونه ای که در همان چند نوسان اول دامنه نوسانات کاملاً میرا می شود. بعلاوه کنترل کننده فازی در عین داشتن ساختاری ساده و همچنین عدم تأثیرگذاری بر درجه پیچیدگی سیستم بر خلاف کنترلرهای سنتی، نسبت به تغییرات شرایط اولیه موجود درسیستم نیز انطباق پذیر می باشد. در نهایت در انتهای فصل تأثیر پارامترهای کنترلی statcom بر روی میزان مبادله توانهای اکتیو و راکتیو مبدل با شبکه بررسی شد. برای دستیابی بدین منظور متغیرهای مربوط به ولتاژ نقطه میانی خط انتقال، توانهای اکتیو و راکتیو statcom، بر حسب متغیرهای حالت سیستم مورد مطالعه بیان شدند. نتایج شبیه سازی نشان داد که بهبود پروفیل ولتاژ مستلزم استفاده از پارامتر کنترلی ? میباشد. در عین حال به منظور خنثی کردن تأثیر نامطلوب این پارامتر برروی میرایی نوسانات سیستم، یک کنترل کننده مبتنی بر پایدارساز سیستم قدرت نیز می بایست به منظور عملکرد مناسب کنترل کننده ولتاژ مورد استفاده قرار گیرد.