دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
نوع فایل: word
قابل ویرایش 110 صفحه
چکیده:
با توجه به دامنه وسیع استفاده از مبدل های الکترونیک قدرت، و ایجاد هارمونیک های جریان ناشی از کاربرد آنها در شبکه توزیع استفاده از فیلتر اکتیو به منظور حذف اثر هارمونیک ها همیشه مورد توجه بوده است. در این پروژه روشی جهت بهبود کیفیت توان با استفاده از فیلتر فعال موازی با بکارگیری روش کنترل برداری ارایه شده است و عملکرد فیلتر در جبرانشای و حذف اعوجاجات هارمونیکی ، تصحیح ضریب قدرت ، شرایط بار نامتعادل و تغییرات در شرایط بار مورد بررسی قرار گرفته است و همچنین یک استراتژی جدید مبتنی بر فیلتر اکتیو قدرت ارایه می شود. فیلتر اکتیو پیشنهادی در محیط Simulink/MATLAB مدل سازی و شبیه سازی گردیده است.
کلمات کلیدی: فیلتر اکتیو، کنترل برداری ، هارمونیک ، شبکه توزیع ، کیفیت توان ، اینورتر جریان ، کنترل هیسترزیس.
مقدمه:
افزایش روز افزون بارهای غیر خطی اعم از یکسو سازهای دیودی و تایستوری ، کوره های قوسی و ... در سیستم های توزیع منجر به بروز مشکلات کیفیت توان و تاثیر متقابل آن بر روی بارهای تغذیه شونده از آن شین می شوند. از طرفی دیگر، به دلیل محدودیت های در نظر گرفته شده توسط استانداردهای مختلف به خصوص برای مصرف کننده های صنعتی ، کاهش مشکلات هارمونیکی ناشی از بار به عنوان یک ضرورت مطرح می گردد. بنابراین انواع مختلفی از جبران سازها به این منظور معرفی شده اند. فیلترهای پسیو به عنوان اولین جبران سازها به منظور حذف هارمونیکهای جریان و بهبود ضریب توان معرفی شده اند. اگر چه این دسته از فیلترها از سادگی و هزینه کمی برخوردارند ، ولی به دلیل تاثیر امپدانس خط و احتمال بروز مشکلاتی رزونانسی ، عدم توانایی در حذف چندین مولفه هارمونیکی و ... از مقبولیت کمی برخوردارند. لذا تحقیقات مختلفی در زمینه جبران سازی و طراحی آنها انجام گردیده است. فیلترها اکتیو قدرت یکی از این جبران سازها می باشند که امروزه از کاربرد وسیعی در سیستم های توزیع برخوردارند که قابلیت حذف تمامی هارمونیکهای ناخواسته، بهبود ضریب توان و عدم تعادل را دارا هستند. در چند دهه اخیر ساختارهای مختلفی از فیلترهای اکتیو ارائه شده است که از جمله آنها فیلترهای ترکیبی [2-1] ، فیلترهای اکتیو سری ، فیلترهای اکتیو موازی [8-3] ، UPQC و ... می باشند. همچنین روش های کنترلی مختلفی در حوزه فرکانس [9-10] و حوزه زمان مانند فیلترهای notch ، تئوری قاب d-q با مرجع سنکرون ، روش ردیابی جریان سنکرون [12-11] ، تئوری توان لحظه ای [15-13] و ... ارائه گردیده اند. در این مقاله ، ابتدا با استفاده از ولتاژ لینک DC و ولتاژهای منبع ، جریانهای مرجع منبع حاصل می شوند سپس با استفاده از اندازه گیری جریان بار، جریانهای مرجع جبران ساز به دست خواهد آمد. به منظور تزریق این جریان به شین بار، از یک اینورتر منبع جریان موازی مبتنی بر روش کنترلی هیسترزیس استفاده می شود. به منظور بررسی دقیق این سیستم کنترلی ،
بخش های مختلف سیستم قدرت توزیع در محیط Simulink / matlab شبیه سازی شده و عملکرد فیلتر اکتیو پیشنهادی تحت شرایط بارهای هارمونیکی مختلف و بارهای نامتعادل مورد بررسی واقع می شود و در هر مورد شاخص های کیفیت توان مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت . نتایج شبیه سازی عملکرد مناسب این جبران ساز را تائید می کنند.
فهرست مطالب:
چکیده
مقدمه
بررسی شبکه های انتقال AC,DC
تاریخچه شبکه های HVDC
اساس هارمونیک ها
مقدمه
تشدید
تشدید سری
تشدید موازی
اثر هارمونیک ها بر خازن
خازنهای قدرت
دستگاه های مسدود کننده هارمونیک ها
بانک های نامیزان سازی خازن
سامانه خارجی ایده آل
نتیجه گیری
مشکلات کیفیت توان شبکه های توزیع دارای منابع تولید پراکنده
تغییرات آرام یا سریع ولتاژ
هارمونیکها و هارمونیکهای میانی
هارمونیک های تولیدی توسط شبکه HVDC
مقدمه
بررسی هارمونیک های تولید شده
حذف هارمونیک شبکه HVDC (فیلترینگ)
انواع فیلترها
انواع فیلترهای بهبود کیفیت توان
موقعیت
اتصال سری یا موازی
نحوه تنظیم
تاثیر امپدانس شبکه بر روی فیلترینگ
طراحی فیلترهای تنظیم شونده
انحراف فرکانسی
مدل طرف DC,AC شبکه های HVDC و اثر هارمونیک های ناشناخته بر مدل مزبور
فیلترهای فعال شبکه HVDC
مقدمه
مدار معادل مبدل ( از سمت DC )
فیلتر غیر فعال ( پسیو ) سمت DC
فیلتر فعال ( اکتیو ) سمت DC
محاسبات حالت دائمی فیلتر فعال
شمای کنترلی باند تلرانس
فیلتر فعال در سمت AC
خلاصه ای از عملکرد فیلتر غیر فعال سمت AC
فیلتر فعال طرف AC
روش تزریق مستقیم
فیلتر غیر فعال بالا گذر تغییر داده شده
ارائه روشی به منظور کنترل فیلتر قدرت اکتیو جهت بهبود شاخص های کیفیت توان درسیستم های توزیع
مقدمه
ساختار کلی سیستم و استراتژی کنترلی
محاسبه جریان مرجع منبع
محاسبه جریان مرجع جبرانساز
اینورتر جریان با روش کنترل هیسترزیس
مدلسازی و شبیه سازی فیلتر اکتیو فعال
عملکرد سیستم در شرایط مختلف هارمونیکی بار غیر خطی
نتیجه گیری
مدلسازی ریاضی فیلترهای فعال قدرت بمنظور بهسازی کیفیت توان در شبکه توزیع
مقدمه
ساختار عنصر بهساز کیفیت توان
مدل سازی فیلتر فعال قدرت
نتایج حاصل از شبیه سازی
نتیجه گیری
روشی جدید برای کنترل یک فیلتر فعال تک فاز بری کاهش هارمونیک
نتایج تحلیل و شبیه سازی
نتیجه گیری
شبیه سازی کامپیوتر شبکه HVDC و نتایج آن به کمک نرم افزار EMTP
شبیه سازی تجهیزات شبکه انتقال HVDC
شبیه سازی شبکه قدرت (منابع قدرت)
شبیه سازی ترانسفورماتور سه فازه
شبیه سازی فیلترهای AC , DC
نتایج حاصل از شبیه سازی شبکه انتقال HVDC
نتایج حاصل از شبیه سازی فیلتر فعال
نتیجه گیری و پیشنهادات
امپدانس شبکه و تأثیر آن در طراحی فیلتر
مراجع
منابع و مأخذ:
- Mohan. N. and Undeland, T.M. and Robbins , W.P. : Power Electronics Converters.Application and Design,John Wiley & Sons, 1989
- Arrillaga,J. : High Voltage Direct Current ransmission, Peter Pereginus Ltd, 1983
- Kimbark, E.W. : Direct Current Transmission, John Wiley& sons, 1971
- Yao - nan, YU. : Electric Power System Dynamics, Academic Press, Ltd, 1983
- "Alternative Transient Program Rule Book",Leuven EMTP Center, July 1987.
- "Introduction to HVDC", ABB Co, August 1989
- Lasseter, R.H. & Kelly. F.h. & Undh, C.B. "DC Filter Design Methods for HVDC Systems", IEEE trans on Power App. & Sys. Vol - PAS - 96, No - 2 , March/April 1977.
- Kloss, A. "Harmonics in Power Systems withConverter", ABB Review 4,1991
- Higo Sani, N.G. & Burbevy, M.F. "Simulation of AC System Impedance in HVDC System Studies ", IEEE Trans. on Power App. & Sys, Vol 89, No - 5/6 , May/June 1970.
- Yacamini, J.R. & Deoliveiva, J.C. " Comperhensive Calculation of Converter Harmonics with System Impedances & Control Representation " IEE Proceeding Vol - 133, pt - B, No - 2 , March 1986.
- Duke, R. M. & Round, D. "Steady Performance of a Controlled Current Active Filter", IEEE Trans., on Power Electronics, Vol - 8 , No - 3 , April 1993 .
- Mohan, N. & Wong, C. "Active Filters for High Voltage Direct - Current ( HVDC ) Converter Terminal", Research Project, No - 2115, University of Minnesota, August 1988.
- Capolino, G.A. & Henao, H. "Simulation for Power Flow Electronics & Drives Using ATP". Leuven EMTP center, Katholeke University Leuven No 15, July 1991.
- Peng, F. & Akaki. H. "A New Approach to Harmonic Compensation in PowerSys, A Combined System of Shunt Passive & Series Active Filter", IEE Trans . Industry . App . Vol - 26, No - 6 , Nov 1990.
- Villablanca, M. & Arrillaga, J, "High Pulse HVDC Transmission", Cigre, No - 30 , Aug/Sep 1992 .
- Wasynczuk, O. & Sudhoff, D. & Clayton, D.H."A Voltage Control Strategy for Current - Regulated PWM Inverters, " IEEE Trans. On Power Elec, Vol - 11, No - 1, Jan 1996 .
- Eggleston, J. F. & Arrillaga, J. & Semlyen, A. "Analysis of the Harmonic Distortion Resulting from the Intraction between Synchronous Machines & HVDC Converters" , IEEE Trans . On Power Delivery, Vol - 3, No - 1, Jan 1988.
- Mathur, R. M. & Sharaf, A. M. "Harmonics on the DC Side in HVDC Conversion", IEEE Trans. On Power Apparatus & Sys. Vol - 96, No - 5, Sep/Oct 1977.
- Rpadiyar,K.: HVDC Power Transnission, Wiley Eastern Limited, May/1992.
