نام پژوهشگر: جعفر رسولی دولت آباد
جعفر رسولی دولت آباد سید حسین حسینی
همواره بدیهی بوده که با جبرانسازی موازی مناسب توان راکتیو، توان قابل انتقال میتواند در حالت ماندگار افزایش یافته و پروفیل ولتاژ در طول خط کنترل شود. منظور از این جبرانسازی توان راکتیو، تغییر مشخصههای الکتریکی طبیعی خط انتقال است، تا انطباق بیشتری با تقاضای غالب بار پیدا کند. به این ترتیب، برای به حداقل رساندن اضافه ولتاژها تحت شرایط بار سبک، راکتورهای ثابت یا با کلیدهای مکانیکی بهصورت موازی بهکار میروند، و برای حفظ سطح ولتاژ در شرایط بار سنگین، خازنهای ثابت یا با کلیدهای مکانیکی بهصورت موازی بهکار میروند. هدف نهایی از کاربرد جبرانساز موازی توان راکتیو در یک سیستم انتقال، افزایش توان انتقالی آن است. ممکن است که بهبود مشخصههای انتقال در حالت ماندگار بههمراه پایداری سیستم مورد نظر باشد. به این ترتیب جبرانسازی توان راکتیو برای تنظیم ولتاژ در نقطهی وسط (یا برخی نقاط میانی) مورد استفاده قرار میگیرد تا خط انتقال تقطیع شود و در انتهای خط (خط شعاعی) از ناپایداری ولتاژ جلوگیری بهعمل آید. بهعلاوه، جبرانسازی توان راکتیو برای کنترل دینامیکی ولتاژ، افزایش پایداری در حالت گذرا و میرایی نوسانات توان را در پی خواهد داشت. جبران ساز استاتیکی سنکرون (statcom) یک وسیله ی سیستم انتقال ac انعطاف پذیر است که برای تولید یا جذب توان راکتیو بهصورت موازی به سیستم قدرت وصل می شود. اگر statcom توان راکتیو به سیستم قدرت تزریق کند، در مد خازنی و اگر توان راکتیو از سیستم قدرت جذب کند، در مد سلفی خواهد بود. اگر توان راکتیو بین statcom و سیستم مبادله نشود، statcom در مد آماده بهکار، (standby) کار خواهد کرد. statcom می تواند برای تنظیم ولتاژ، کنترل ضریب توان و پایداری پخش بار مورد استفاده قرار گیرد. در مقایسه با جبران ساز استاتیکی مرسوم (svc)، statcom دارای مزایایی از قبیل کارکرد بهتر، انعطافپذیری کارکردی بهتر، سرعت سریع و هارمونیک های کم می باشد. اینورترهای چند سطحی سری شده بر پایه ی اتصال چندین پل h، بهدلیل ساختار مشابه و قابلیت گسترش نسبت به ساختارهای اینورتر چند سطحی دیود کلمپ و خازن های شناور، در کاربرد statcom رایج ترند. یکی از معایب اصلی اینورترهای چند سطحی سری شده در کاربرد statcom، نامتعادلی ولتاژ خازن های dc استکه در طرف dc پل های h ظاهر می شود، که این نامتعادلی ناشی از روش های کلیدزنی مختلف برای پل های h و تغییرات پارامترهای توان اکتیو و راکتیو در پل های h می باشد. نامتعادلی ولتاژ خازن dc باعث کاهش کیفیت ولتاژ خروجی خواهد شد و در موارد شدید تر، می تواند منجر به فروپاشی کامل سیستم قدرت شود. در این پایان نامه تکنیک کنترلی ivbs برای سیستم statcom تکفاز ارائه شده که بر پایهی مبدل چند سطحی پل h سری شده میباشد. اما یکی از عمدهترین معایب تکنیک کنترلی ivbs میتواند وجود کنترل کننده pi باشد. یکی از معایب این کنترل کننده رایج این است که با استفاده از بهرههای ثابت، وقتی نوسانی در پارامترهای سیستم یا شرایط عملکرد سیستم وجود داشته باشد، کنترل کننده نمیتواند عملکرد کنترلی مطلوبی ارائه دهد و برای بهبود پاسخ گذرای سیستم ناتوان است. برای حل این مشکل کنترل کننده pi در سیستم statcom برای کنترل ولتاژ dc و توان راکتیو، یک کنترل کننده pi تطبیقی (سازگار) با استفاده از منطق فازی پیشنهاد شده است، که این کنترل کننده ترکیبی از کنترل کننده فازی و کنترل کننده pi میباشد. برای بررسی نحوه ی عملکرد ساختار ارائه شده، از نرم افزار matlab/simulink برای شبیه سازیها و تأیید مزیتهای روش کنترلی ارائه شده، استفاده شده است.