بهبود پایداری گذرای شبکه ی قدرت با استفاده از محدودکننده ی جریان خطا

در سال های اخیر با رشد و توسعه ی شبکه های قدرت متصل شدن شبکه ها به هم دیگر و افزایش سطح ولتاژ خطوط انتقال سطح جریان اتصال کوتاه در شبکه ها افزایش یافته است. افزایش سطح اتصال کوتاه به نوعی منجر به کاهش قابلیت اطمینان و تخریب تجهیزات موجود در شبکه شده است. تا به حال روش های متعددی برای رفع این مشکلات صورت گرفته است از جمله جدا نمودن باس بارها، استفاده از ترانسفورمرهای امپدانس بالا بالا بردن مقادیر نامی تجهیزات موجود در شبکه و .. به هر حال استفاده از این ابزار و روش ها نه تنها می تواند بسیار پرهزینه و پیچیده باشد می تواند منجر به پایین آوردن قابلیت اطمینان و افزایش تلفات توان در شبکه شود. بنابرانی روشی بهتر محدود کردن و پایین آوردن سطح جریان اتصال کوتاه کوتاه در شبکه ی قدرت می باشد. بدین منظور استفاده از محدود کننده های جریان خطا پیشنهاد گردید. اساس کار یک محدود کننده ایده آل در شبکه بر سه اصل استوار است که عبارتند از: بدون تلف توان در کار عادی شبکه ی قدرت، عمل کرد سریع بلافاصله بعد از اتصال کوتاه و بازگشت سریع به حالت عادی پس از اتصال کوتاه . محدود کننده ی جریان خطا علاوه بر کاهش سطح جریان اتصال کوتاه در شبکه ی قدرت می توانند پایداری گذاری سیستم را در اعوجاج های گذرا ناشی از بروز خطا در خطوط انتقال افزایش دهد. در یک شبکه ی قدرت پایداری گذرا توانایی سیستم در حفظ پایداری ومیرا شدن نوسانات روتور ژنراتور سنکرون است. بهبود پایداری گذرا با حضور محدود کننده ی جریان خطا به عواملی چون نوع امپدانس محدود کننده ی جریان خطا در آن نصب شده بستگی دارد. در همه ی ساختارهایی که تاکنون در بحث پایداری گذرا به کار برده شده اند. استفاده از ابررسانا چه از نوع مقاومتی و چه از نوع اندوکتانسی، پایه و اساس قرار داده شده است. با توجه به هزینه ی ساخت ونگه داری بالای ابررساناها، تجاری سازی این نوع از محدود کننده های جریان خطا مخصوصا در کشورهای جهان سوم امری مشکل به نظر می رسد. در ضمن زمان بازیابی به عنوان یک ویژگی ذاتی در ابررساناها در صورت بالا بودن نه تنها بهبود پایداری گذاری شبکه قدرت در پی ندارد بلکه می تواند پایدای گذرای شبکه ی قدرت را کاهش دهد که امری مطلوب نمی باشد. در این پایان نامه پس از بررسی انواع ساختارهای مورد استفاده مزیت ها و معایت آن ها در پایداری گذرای شبکه ی قدرت مطرح شده است. جزییات عملکرد و تاثیرات ساختارهای پیشنهادی در بهبود پایداری گذرا به طور کامل در این پایان نامه مورد مطالعه قرار گرفته است. نحوه ی تعیین مقاومت بهینه و تاثیرات توان الکتریکی قبل از خطا و محل خطای سه فاز بر روی مقدار بهینه نیز ارایه شده است. در ضمن ساختاری با قابلیت تولید مقاوت بهینه و کنترل شده براتی حالاتی که تغییرات توان الکتریکی وابسته به تغییرات با ردر شبکه ی قدرت رخ می دهد به منظور تضمین ماکزیمم پایداری گذرا ارایه گردیده است. به منظور اثبات نحوه ی عملکرد ساختارهای پیشنهادی و تاثیر آن ها بر روی پایداری گذرای شبکه قدرت نتایج شبیه سازی با استفاده از نرم افزار pscad/emtdcارایه شده است نتایج شبیه سازی با مقادری بهینه مقامت محدود کننده های جریان خطای پیشنهادی نشان دهندی ماکزیمم پایداری گذرا می باشد. در ضمن ساختاری که قابلیت تولید مقاومت قابل کنترل از دید شبکه ی قدرت دارد در عمل ساخته شده و عملکرد آن در آزمایشگاه مورد مطالعه قرار گرفته است. به صورت کلی نتایج شبیه سازی و آزمایشگاهی محاسبات و آنالیز های ارایه شده در این پایان نامه را تایید می کند.