hvdc
hvdc
فهرست
عنوان صفحه
فصل اول : مقدمه
1-1- مقدمه 2
1-2- الف کلیتی در رابطه با خطوط انتقال VSC 4
1-2- ب سابقه و وضعيت كنوني سيستمهاي HVDC 7
1-3 - انتقال انرژي به صورت جريان مستقيم 10
1-3-1- مزاياي انتقال با استفاده از كابلها ،نسبت به خطوط هوائي 10
1-3-2- مزاياي انتقال با استفاده از خطوط هوائي ،نسبت به كابلها 12
1-4-الف- مزاياي انتقال به صورت جريان مستقيم (DC) نسبت به جريان متناوب (AC) 12
1-4-ب- مزیتهای احتمالی بهداشتی سیستم HVDC بر سیستم جریان متناوب 14
1-4-ج- اتصالات بین شبکه های جریان متناوب 15
1-4-2- معايب استفاده از شبكه هاي HVDC نسبت به HVAC 17
1-4-3- افزاش انتقال AC 18
1-5- طبقه بندي خطوط HVDC 20
1-5-1- خطوط تك قطبي 20
1-5-2- خطوط دو قطبي 21
1-5-3- خطوط هم قطبي 22
1-6- اجزاي سيستم انتقال HVDC 23
1-6-1- مبدلها 24
1-6-1-الف- یکسو سازی و اینورت کردن 22
1-6-2- راكتورهاي هموار ساز 29
1-6-3- *****هاي هارمونيكي 31
1-6-4- منابع توان راكتيو 32
1-6-5- الكترودها 33
1-6-6- خطوط جريان مستقيم 34
1-6-7- كليدهاي جريان متناوب 35
1-6-8- برقگیرها 36
1-7- HVDC Light یک فناوری جدید برای ایجاد فضای کاری مناسب تر 40
فصل دوم : بررسي هارمونيكي سمت ACوDC
2-1- مقدمه 45
2-2- آثار نامطلوب هارمونيكها 46
2-3- تقسيم بندي هارمونيكها 47
2-3-1- عوامل مؤثر دربوجود آمدن هارمونيكهاي نا مشخص 47
2-3-2- هارمونيكهاي مشخص 48
2-3-2- الف- هارمونيكهاي مشخص سمت DC 48
2-3-2- ب- هارمونيكهاي مشخص سمت AC 53
2-3-2- ج- تأثير پارامترهاي پارامترهاي مختلف روي هارمونيكهاي جريان 56
2-3-3- هارمونيكهاي ناشناخته 62
2-3-3- الف- ميان هارمونيكها(inter harmonics) 63
2-3- الف- 1- محاسبه ولتاژ قسمت DCبراي يك مبدل 63
2-3- الف-2- امپدانس كموتاسيون يك مبدل از ديد طرف DC 66
2-3- الف-3- محاسبه جريان DC با امپدانس متغيير با زمان مبدل 67
2-3- الف-4- محاسبه ميان هارمونيكهاي جريان AC 72
2-3- ب- هارمونيكهاي ناشي از عدم تعادل منبع 75
2-3- ب-1- محاسبه جريانهاي هارمونيكي مبدل پل سه فاز درحالت عدم تعادل ولتاژ منبع 75
2-3- ب-2- محاسبه ولتاژهاي هارمونيكي سمت DC درحالت عدم تعادل منبع 77
2-3- ب-3- محاسبه جريانهاي هارمونيكي سمت AC درحالت عدم تعاول منبع 79
2-3- ب-4- تأثير المانهاي مختلف شبكه برهارمونيكهاي ناشي از عدم تعادل منبع 80
فصل سوم: بررسي *****هاي غيرفعال(پسيو) از لحاظ نوع و پاسخ فركانسي
3-1-مقدمه 84
3-2-فاكتورهاي طراحي 85
3-3-تقسيم بندي كلي *****هاي غيرفعال از لحاظ فركانس تنظيم 86
3-3-1-*****هاي تنظيم شونده 86
3-3-1-1 انواع *****هاي تنظيم شونده 88
3-3-1-1 الف - *****هاي تك تنظيمه 88
3-3-1-1 الف-1- امپدانس خيلي زياد 91
3-3-1-1 الف -2- سيستم AC بدون تلفات (شبكه كاملاً راكتيو باشد) 91
3-3-1-1 الف -3- شبكه AC با زاويه امپدانس معين 91
2-3-1-1 ب- *****هاي تنظيم شوندة دوبل 95
2-3-1-2 *****هاي بالاگذر 97
3-4- مزاياي *****هاي بالاگذر نسبت به *****تنظيم شونده 100
3-5 نقطة اتصال *****هاي سمت AC 100
فصل چهارم : طراحي *****هاي غير فعال سمتACو DC
4-1- مقدمه 102
4-2- *****هاي پسيو سمت AC 103
4-2-1- ***** تنظيم شونده 104
بهاي مينيمم ***** تنظيم شونده 104
4-2-2- ***** بالا گذر 109
4-2-2- الف - طراحي ***** بالاگذر 110
4-3- *****هاي سمتDC 115
4-3-1- معيارهاي طراحي 116
4-3-2- محاسبة امپدانس متقابل بين خط تلفن وخط انتقال 122
4-3-3- محاسبة جريانهاي هارمونيكي خط HVDC 123
4-3-4- طراحي ومحاسبة ***** سمتDC 126
4-4- توان راكتيو توليد شده توسط *****ها 128
4-4-1- توان راكتيو توليد شده توسط *****هاي تنظيم شونده 129
4-4-2- توان راكتيو توليد شده توسط *****های بالاگذر 130
فصل پنجم : شبيه سازي
5-1- مقدمه 132
5-2- شماي كلي شبكه HVDC 133
5-2-1- قسمت يكسو سازي 134 5-2-1- الف-مدار توليد پالسهاي زاوية آتش 136
5-2-1- ب-مدار كنترل جريان ثابت 137
5-2-1- ج- *****هاي سمت AC 137
5-2-1- د- *****هاي سمت DC 138
5-2-2- قسمت اينورتري 139
5-2-2-الف- مدار توليد پالسهاي زاوية آتش تريستورها 141
5-2-2-ب- مدار كنترل زاوية خاموشي ثابت 142
5-2-2- ج- *****هاي سمت AC 142
5-2-2-د- ***** سمت DC 143
5-3- شبكه هاي شبيه سازي شده 143
5-3- الف- اطلاعات شبكه 500 ولت باجريان 160 آمپر 143
5-3-الف-1- نتايج حاصل از شبيه سازي مربوط به شبكه 500 كيلو ولت و160 آمپر 146
5-3-ب-اطلاعات شبكه 500كيلو ولت با جريان 75 آمپر 151
5-3-ب-1- نتايج حاصل از شبيه سازي مربوط به شبكه 500 كيلو ولت و75 آمپر 154
فصل ششم : نتيجه گيري وپيشنهادات
6-1- نتيجه گيري 159
6-2- پيشنهادات 164
مراجع 166
1-1- مقدمه
برای انتقال انرژی الکتریکی از نیروگاه ها به مصرف کنندگان ، یک سیستم بهم پیوسته مورد نیاز می باشد این سیستم شامل مراکز تولید انرژی ، ایستگاه ها وخطوط انتقال ویا کابلها ومصرف کنندگان می باشد .
بعلت سهولت تولید ولتاژ،جریان متناوب AC نسبت به جریان مستقیم DC، جریان متناوب سه فاز بعنوان جریان عمومی وعمده سیستمهای قدرت پذیرفته شده است . در جریان مستقیم ، تولید انرژی وتبدیل ولتاژ، خصوصاً در مقادیر بزرگ ، بسیار مشکل بوده ونسبت به جریان متناوب گرانتر می باشد معهذا سیستمهایDC، برخی مسایل ومشکلات سیستم هایAC مانند سنکرونیزم وپایداری را ندارند وضمناً برای انتقال انرژی با ولتاژهای بسیار بالا وهمچنین انتقال انرژی با کابلهای عایق دار وبرخی موارد دیگر ،استفاده از جریان مستقیم ارزانتر می باشد .
در انتقال DC ،هزینه هادی ،هزینه عایقی وپایه وپی ،درشرایط یکسان نسبت به انتقالAC،بمراتب کمتر می باشد . ولی چون سیستم سه فازAC،اساس سیستم های قدرت را تشکیل می دهد ،احداث خطوط DC ، در بخشی از سیستم ،مستلزم نصب ایستگاههای یکسو ساز ومبدل جریان مستقیم به تناوب نیز می باشد که هزینه بالای یکسوسازها واینورترهای قدرت ، به جمع هزینه ها اضافه شده وبعلت افزایش قابل ملاحظه هزینه ها ،تنها در شرایطی که طول خط انتقال ویا کابل از یک حدی بیشتر باشد (این حد برای خطوط هوایی،تقریبا 700 کیلومتر وبرای کابلها ،حدود 30 کیلومتر می باشد )،ازنظر اقتصادی ،انتقالDC ارجحیت خواهد داشت.
1-2-الف-کلیتی در رابطه با خطوط انتقالVSC
خطوط انتقال VSC يا خطوط انتقال با مبدلهاي منبع ولتاژي امروزه واقعيت و تحقق يافته و همچنان كه جنبه هاي خاصي از آن كاربرد مي يابد بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرند. اولين سيستم انتقالVSC تحت عنوان طراحي خطوط HVDC سبك توسط شركت ABB ساخته شده است. خود مبدلهاي منبع ولتاژي داراي كاربرد در كنترل ادوات FACTS و UPFC بوده است. اما چنانچه مبدلهاي منبع ولتاژي بهمراه خطوط DC و يا كابل استفاده گردند تشكيل خطوط VSC را خواهند داد.
در خطوط VSC همراه با كابل، چون در VSC از ديود با هدايت يكسو استفاده ميگردد، لذا ولتاژDC در كابل نمي تواند هرگز جهت پلاريته خود را تغيير دهد. اين ويژگي با عث ميشود كه مشكل بارهاي الكتريكي با قيمانده در فضاي داخل كابلهاي از بين رفته و نتيجتا مجاز به كاهش قدرت عايقي آنها شده كه اين خود اجازه استفاده از فرآيند مفصل بندي در كابلها را ميدهد. ويژگيهاي فوق سبب كوچك، سبك و ارزان شدن كابل ها مي گردند.
در خطوط VSC ولتاژ متوسط، ميتوان كابلهاي سبك و كوچك را در زيرزمين قرار داد. در گزارش اخير IEEE كاربرد جالبي از خطوط VSC بين شهرهاي New South Wales و Queensland در كشور استراليا گزارش شده است. چون خطوط بصورت كابل زيرزميني مي باشند داراي مسائل محيطي كمتري در مقايسه با خطوط هوائي خواهند بود.....
مراجع:
1- برسی هارمونیکهای طرف DC,AC در شبکه HVDC، وحذف آن با استفاده از ***** غیر فعال-
2- شبیه سازی مبدل ومحاسبه وطراحی *****های شبکه های HVDC ،
3- بررسی سیستمهای قدرت الکتریکی ،مهندس احد کاظمی،انتشارات دانشگاه علم وصنعت ایران.
4- www.siemens.com/hvdc
5- www.hvdc.ca
6- www.abb.com/cawd/gad
7- www.ech.ee.ethz.ch
8- www.nyri.us
9- www.abb.com/hvdc
10- IEEE: TIME DOMAIN METHODS FOR THE CALCULATION OF HARMONIC PROPAGATION AND DISTORTION
11- IEEE:TRANSACTIONSON POWER DELIVERY .VOL.14,NO.3,JULY 1999
12- مرکز تازه های صنعت برق.