طراحی کنترل‌کننده بهینه فیدبک حالت و خروجی توان راکتیو در نیروگاه‌های بادی مجهز به DFIG

اختصاصی از یارا فایل طراحی کنترل‌کننده بهینه فیدبک حالت و خروجی توان راکتیو در نیروگاه‌های بادی مجهز به DFIG دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

طراحی کنترل‌کننده بهینه فیدبک حالت و خروجی توان راکتیو در نیروگاه‌های بادی مجهز به DFIG

108 صفحه در قالب word

فهرست مطالب                                    

 

چکیده

1

فصل اول : پیشگفتار

2

1-1 مقدمه

3

1-2 انرژی باد

4

1-3 مزایای بهره برداری از انرژی باد

4

1-4 اهمیت کنترل توان راکتیو در نیروگاه بادی

5

1-5 پیکربندی پایان نامه

6

فصل دوم : مشخصه‌های سیستم‌های بادی

7

2-1 مقدمه

8

2-2- فن‌آوری توربین‌های بادی

9

 2-2-1- اجزای اصلی توربین بادی

11

 2-2-2- چگونگی تولید توان در سیستم‌های بادی

12

 2-2-3- منحنی پیش بینی توان توربین بادی

13

 2-2-4- پارامترهای مهم در توربین بادی

13

2-3- انواع توربین‌ها از لحاظ سیستم عملکرد

14

 2-3-1- عملکرد توربین‌های سرعت ثابت

14

  2-3-1-1- توربین‌های ممانعت قابل تنظیم سرعت ثابت

15

  2-3-1-2- توربین‌های ممانعت تنظیم شده دو سرعتی

15

  2-3-1-3- توربین‌های زاویة گام قابل تنظیم فعال سرعت ثابت

16

  2-3-1-4- توربین‌های زاویة گام قابل تنظیم غیر فعال

16

 2-3-2- الگوی عملکرد سرعت متغیر

16

  2-3-2-1- توربین‌های ممانعت تنظیم شده سرعت متغیر

17

  2-3-2-2- توربین‌های سرعت متغیر با زاویة گام قابل تنظیم فعال

17

  2-3-2-3- توربین‌های سرعت متغیر با محدوده عملکرد کوچک

18

2-4- کنترل توربین بادی

18

 2-4-1- فعالیت‌های قابل کنترل در توربین‌های بادی

19

  2-4-1-1- کنترل گشتاور آیرودینامیکی

19

  2-4-1-2- کنترل گشتاور ژنراتور

20

  2-4-1-3- کنترل گشتاور ترمز

20

  2-4-1-4- کنترل جهت گیری دوران حول محور قائم

21

 2-4-2- کلیات عملکرد توربین‌های متصل به شبکه

21

2-5- ژنراتورهای مورد استفاده در توربین‌های بادی

22

 2-5-1- ژنراتورهای سنکرون

23

 2-5-2- ژنراتورهای جریان مستقیم

24

 2-5-3- ژنراتورهای القائی

25

 2-5-4- تحلیل عملکرد ژنراتور القائی

25

  2-5-4-1- راه‌اندازی توربین بادی با ژنراتور القائی

26

  2-5-4-2- تحلیل دینامیک ماشین القائی

27

  2-5-4-3- شرایط عملکرد خارج از محدوه طراحی

28

  2-5-4-4- مشخصه ژنراتور القایی دو سوتغذیه‌

28

خلاصه فصل 2

30

فصل سوم : مدلسازی ژنراتور القائی با تغذیه دو‌بل

31

3-1- مقدمه

32

3-2- عملکرد فوق سنکرون و زیر سنکرون ژنراتور القایی دو سو تغذیه

33

3-3- تبدیل قاب مرجع

35

 3-3-1- تبدیل قاب مرجع abc/dq

35

 3-3-2- تبدیل قاب مرجع abc به

39

3-4- مدل‌های ژنراتور القایی

39

 3-4-1- مدل بردار-فضا

40

 3-4-2- مدل قاب مرجع dq

43

3-5- مدل مرتبه 3 ژنراتور القایی  دو سو تغذیه

45

3-6- بیان پارامترها در سیستم پریونیت

45

3-7- کنترل اینورتر متصل به شبکه

47

3-8- کنترل چرخش ولتاژ(VOC)

48

3-9- کنترل چرخش میدان(FOC)

51

خلاصه فصل 3

53

فصل چهارم : طراحی کنترل‌کننده بهینه فیدبک حالت و خروجی

54

4-1- مقدمه

55

4-2- مروری بر تحقیقات انجام شده در زمینه کنترل توان در DFIG

56

4-3- توصیف سیستم

58

4-4- مدل توربین بادی

59

4-5- مدل ژنراتور القایی دو سو تغذیه

60

4-6- مدل جعبه دنده

61

4-7- مدل فیلتر RL

62

4-8- فضای حالت سیستم

64

4-9- طراحی با جایدهی قطب

67

4-10- طراحی کنترل‌کننده برای مدل تقویت شده

71

4-11-شبیه سازی

73

4-12- طراحی کنترل‌کننده PI جهت کنترل سرعت روتور (wr)

83

خلاصه

86

فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات

87

پیوست‌ها

91

منابع و مأخذ

92

فهرست منابع فارسی

93

فهرست منابع لاتین

95

چکیده انگلیسی

96

صفحه عنوان انگلیسی

97

اصالت نامه

98

چکیده:

بالا بودن ضریب نفوذ باد در سیستم‌های الکتریکی متصل به شبکه، چالش‌های جدیدی را در رابطه با پایداری سیستم‌های قدرت به دنبال دارد. علیرغم ماهیت تصادفی باد، لازم است تا اطمینان به پایداری شبکه‌های قدرت تضمین شود. از آنجائیکه یکی از نیازهای جدید شرکت‌های تولیدکننده برق ازطریق انرژی باد، تنظیم ولتاژ می‌باشد، این پایان​نامه بر روی کنترل توان راکتیو در نیروگاه‌های بادی مجهز به ماشین‌های القایی دوسوتغذیه متمرکز شده است. در این پایان نامه یک نیروگاه بادی 9 مگاواتی شامل شش عدد توربین بادی 5/1 مگاواتی و ژنراتور القایی دو سو تغذیه ( بطوریکه همه توربین‌ها در یک راستا قرار گرفته و بادهای یکسانی را دریافت می‌کنند) مدلسازی شده است. در این مدل کانورترهای سمت روتور و شبکه با گین یک در نظر گرفته شده‌اند. برای کنترل توان راکتیو جاری شده در استاتور و فیلتر RL (این فیلتر کانورتر سمت شبکه را به شبکه متصل می‌کند) یک کنترل‌کننده فیدبک حالت و خروجی طراحی شده بطوریکه خروجی‌ها (توان‌های راکتیو جاری شده در استاتور و فیلتر RL)، ورودی‌های مرجع را دنبال کنند. بعد از طراحی کنترل‌کننده فیدبک حالت و خروجی، گین‌های این کنترل کننده با استفاده از روش نیوتن بهینه سازی شده‌اند. در این مدل در ابتدا سرعت روتور برابر با مقدار ثابتی در نظر گرفته شده، از آنجائیکه سرعت روتور در واقع مقدار ثابتی نیست و با تغییر سرعت باد ورودی به توربین، تغییر می‌کند و باعث نوسانی شدن توان‌های راکتیو می‌گردد، به همین جهت برای کنترل سرعت روتور نیز یک کنترل‌کننده PI طراحی شده است. نتایج شبیه‌سازی عملکرد صحیح سیستم پیشنهادی را نشان می‌دهد.

ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است

متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است

دانلود پروژه نقش توان راکتیو در شبکه های انتقال و فوق توزیع

اختصاصی از یارا فایل دانلود پروژه نقش توان راکتیو در شبکه های انتقال و فوق توزیع دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:103

فهرست مطالب:

چکیده: ۵
فصل اول: ۶
جبران بار ۶
مقدمه ۷
۱- جبران بار ۹
۱-۱- اهداف درجبران بار: ۹
۲-۱- جبران کننده ایده ال ۱۲
۱- ضریب توان را به مقدار واحد تصحیح می کند ۱۲
۳-۱- ملا حظات عملی ۱۲
۴-۱- مشخصا ت یک جبران کننده بار : ۱۳
۵-۱- تئوری اسا سی جبران ۱۴
۱-۵-۱- اصلاح ضریب توان و تنظیم ولتاژ در سیستم تکفاز : ۱۴
۲-۵-۱- ضریب توان و اصلاح آن : ۱۵
شکل۱ ۱۵
فرمول (۴-۱) ۱۵
۶-۱- بهبود ضریب توان : ۱۸
جدول ۲: مزایا ومعایب انواع وسایل جبران کننده در سیستم انتقال ۲۱
وسایل جبران کننده ۲۱
مزایا ۲۱
معایب ۲۱
راکتورموازی ۲۱
سادگی از نظر اصول کارو ساختمان ۲۱
مقدار آن ثابت است ۲۱
خازن سری ۲۱
خازن موازی ۲۱
سادگی از نظر اصول کاروساختمان ۲۱
مقدار آن ثابت است-سویچ کردن آن همراه با گذرا است ۲۱
کندانسور سنکرون ۲۱
راکتور چند فاز قابل اشباع ۲۱
راکتور تایریستور کنترل (TCR) ۲۱
خازن تایریستور سویچ (TSC) ۲۱
۹-۱- نیازمندیهای اساسی در انتقال توان AC ۲۱
۱۰-۱- خطوط انتقال جبران نشده ۲۳
۱-۱۰-۱پارامتر های الکتریکی ۲۳
شکل ۳- نمایش خط انتقال طویل به کمک اجزاء متمرکز ۲۳
۱۱-۱- خط جبران نشده در حالت بارداری : ۲۳
۱-۱۱-۱- اثر طول خط   توان بار و ضریب توان بر ولتاژ و توان راکتیو ۲۴
شکل ۴ مقدار ولتاژ انتهای خط  در یک خط شعاعی ۲۰۰ مایل بدون تلفات  به صورت تابعی از توان بار (p) و ضریب توان ۲۴
شکل ۴- مقدار ولتاژ انتهای خط در یک خط شعاعی ۲۰۰ مایل بدون تلفات ۲۴
شکل ۵ ۲۵
۱۲-۱- جبران کننده های اکتیو و پاسیو ۲۵
جدول ۴ : کاربردهای عملی جبران کننده های استاتیک در سیستم های قدرت الکتریکی ۲۹
۱۴-۱- انواع اصلی جبران کننده ۳۰
شکل ۶-قاعده کنترل TCR مقدماتی ۳۱
شکل ۷- مشخصات ولتاژ جریان جبران کننده TCR ۳۱
شکل ۸ الف- هارمونیک های TCR ۳۲
شکل ۸ ب- TCR سه فاز همراه با خازن های موازی ۳۳
فصل دوم: ۳۵
وسایل تولید قدرت راکتیو ۳۵
۲-۳- ساختمان خازن ها ۳۸
۵-۲-۷- تخلیه Discharge ۴۵
۸-۲-۷- کلیدهای کنترل خارجی (دیژنکتور) ۴۸
۹-۲-۷- کنترل خودکار خازنها ۴۸
۱- رله حساس به ولتاژ یا جریان یا کیلووار ۴۹
فصل سوم: ۵۳
خازن های سری ۵۳
مقدمه ۵۴
الف) بدون خازن متوالی ۶۴
فصل چهارم: ۶۹
جبران کننده های دوار ۶۹
مقدمه ۷۰
۱-۴-۱- ژنراتورهای سنکرون: ۷۰
شکل ۱۲- حالت های مختلف اتصال خازن و کمیتهای مربوط به هر حالت را نشان می‌دهد. ۷۳
۲-۴-۱- بهای قدرت راکتیو مصرفی: ۷۴
۲-۴-۲- کاهش تلفات ناشی از اصلاح ضریب قدرت: ۷۴
۲-۴-۵- خازن های مورد نیاز جهت کنترل ولتاژ: ۷۵
۴-۵- نکاتی پیرامون نصب خازن: ۷۵
۴-۶- جبران کننده ها: ۷۶
شکل ۱۵ ۷۷
۴-۶-۱-جبران کننده مرکزی: ۷۷
۴-۶-۲- جبران کننده گروهی: ۷۷
۴-۶-۳- جبران کننده انفرادی: ۷۸
شکل ۱۶- اثر خازن در بارهای سبک و سنگین ۷۹
فصل پنجم: ۸۱
ترجمه متن انگلیسی ۸۱
تصویر ۱: یک واحد TCSC پایه ۸۲
تصویر ۵ – سیستم ۵ناقلی ۸۶
جدول ۱٫ داده های ناقل برای حالت پایه ۸۶
جدول ۲: داده های خط برای حالت پایه ۸۶
تصویر ۶- ولتاژهای ناقلان ۵٫۴ برای TCSC واقع روی خط ۵-۴ ( حالت اول – واکنشگر متغیر ) ۸۶
تصویر ۹- زاویای روی ناقلان برای TCSC واقع در خط ۵-۴ ( حالت دوم – مدل تزریقی ) ۸۸
تصویر ۱۰- جریا برق فعال برای TCSC واقع در خط ۵-۴ ( حالت اول – واکنشگر متغیر ) ۸۸
تصویر ۱۱- جریا برق فعال برای TCSC واقع در خط ۵-۴ ( حالت دوم –مدل تزریقی ) ۸۸
تصویر ۱۲- جریا برق واکنشگر برای TCSC واقع در خط ۵-۴ ( حالت اول ) ۸۸
تصویر ۱۳- جریا برق واکنشگر برای TCSC واقع در خط ۵-۴ ( حالت دوم ) ۸۹
تصویر۱۵- افت کنشگر برای TCSC روی خط ۵-۴ ( حالت دوم ) ۸۹
تصویر۱۶- افت واکنشگر برای TCSC روی خط ۵-۴ ( حالت اول ) ۸۹
تصویر۱۷- افت کنشگر برای TCSC روی خط ۵-۴ ( حالت دوم ) ۸۹
تصویر ۱۸- حضور یک تغیر دهنده فاز توسط منابع ولتاژ جریان ۹۰
۲-۵- نتایج ۹۱
تصویر ۲۰- ولتاژ ناقلان ۴و۵ را PS واقع در خط ۵-۴ ۹۱
تصویر ۲۱- زاویای ورودی ناقلان در PS واقع در خط ۵-۴ ۹۱
تصویر ۲۲ – نیروی برق کنشگر در ps واقع در خط ۵-۴ ۹۲
تصویر ۲۳- نیروی برق واکنشگر در ps واقع در خط ۵-۴ ۹۲
تصویر ۲۴- افتکنشگر در ps واقع در خط ۵-۴ ۹۲
تصویر ۲۵ افت جریان واکنشگر دارای PS واقع در خط ۵-۴ ۹۳
تصویر ۲۶ آرایه ( ترکیب ) مدار الکتریکی UPFC ۹۴
تصویر ۲۷- حضور سری های متصل به منبع ولتاژ ۹۴
تصویر ۲۸- منبع ولتاژ سری تغییر یافته ۹۴
تصویر ۲۹ مدل تزریقی از بخش سری UPFC ۹۵
تصویر ۳۰- مدل تزریقی برای UPFC ۹۶
۲-۳-۵- نتایج ۹۶
تصویر ۳۱- تغییرات p  در برابر  در خط ۵-۴ ۹۷
تصویر ۳۳- تغییرات p در برابر   در خط ۵-۳ ۹۷
تصویر ۳۵- تغییرات Q در برابر P در خط ۵-۴ ۹۸
تصویر ۳۷ تغییرات Q در برابر P در خط ۵-۳ ۹۹
۳۹- تغییرات Q در برابر P در خط ۵-۴ با حضور UPFC در خط ۵-۴ ۹۹
۴۰- تغییرات Q در برابر P در خط ۵-۴ با حضور،TCSC در خط ۵-۴ ۱۰۰
جدول ۳- داده های ناقل برای حالت پایه ۱۰۰
جدول ۴- داده های خط برای حالت پایه ۱۰۰
تصویر ۴۴- جریانهای برق فعال کنشگر برای شبکه Hale ۱۰۱
تصویر ۴۵- جریانهای برق واکنشگر برای شبکه Hale ۱۰۱
تصویر ۴۶- افت کنشگر برای شبکه Hale ۱۰۱
تصویر ۴۷ – افت واکنشگر برای شبکه Hale ۱۰۲
تصویر ۴۴ ۱۰۲
منابع و مآخذ: ۱۰۳

 
چکیده:
در این پروژه در مورد نقش توان راکتیو در شبکه های انتقال و فوق توزیع بحث شده است و شامل ۵ فصل
می باشد که در فصل اول در مورد جبران بار و بارهایی که به جبران سازی نیاز دارند و اهداف جبران بار و جبران کننده های اکتیو و پاسیو و از انواع اصلی جبران کننده ها و جبران کننده های استاتیک بحث شده است و در فصل دوم در مورد وسایل تولید قدرت راکتیو بحث گردیده و درمورد خازنها و ساختمان آنها و آزمایش های انجام شده روی آنها بحث گردیده است و  در فصل سوم در مورد خازنهای سری و کاربرد آنها در مدارهای فوق توزیع و ظرفیت نامی آنها اشاره شده است و در فصل چهارم در مورد جبران کننده های دوار شامل ژنراتورها و کندانسورها و موتورهای سنکرون صحبت شده است و در فصل پنجم  ترجمه متن انگلیسی که از سایتهای اینترنتی در مورد خازنهای سری می باشد که در مورد UPFC می باشد.

فصل اول:
جبران بار

مقدمه
توان راکتیو یکی از مهمترین عواملی است که در طراحی و بهره برداری از سیستم های قدرت AC منظور می گردد علاوه بر بارها اغلب عناصر یک شبکه مصرف کننده توان راکتیو هستند بنابراین باید توان راکتیو در بعضی نقاط سیستم تولید و سپس به محل‌های موردنیاز منتقل شود.
در فرمول شماره (۱-۱)   ملاحظه می گردد
قدرت راکتیو انتقالی یک خط انتقال به اختلاف ولتاژ ابتدا و انتها خط بستگی دارد همچنین با افزایش دامنه ولتاژ شین ابتدائی قدرت راکتیو جدا شده از شین افزایش می‌یابد و در فرمول شماره (۲-۱)  مشاهده می گردد که قدرت راکتیو تولید شده توسط ژنراتور به تحریک آن بستگی داشته و با تغییر نیروی محرکه ژنراتور می توان میزان قدرت راکتیو تولیدی و یا مصرفی آن را تنظیم نمود در یک سیستم به هم پیوسته نیز با انجام پخش بار در وضعیت های مختلف می‌توان دید که تزریق قدرت راکتیو با یک شین ولتاژ همه شین ها  را بالا می برد و بیش از همه روی ولتاژ همه شین تأثیر می گذارد. لیکن تأثیر زیادی بر زاویه ولتاژ شین ها و فرکانس سیستم ندارد بنابراین قدرت راکتیو و ولتاژ در یک کانال کنترل می شود که آنرا کانال QV قدرت راکتیو- ولتاژ یا مگادار- ولتاژ می گویند در عمل تمام تجهیزات یک سیستم قدرت برای ولتاژ مشخص ولتاژ نامی طراحی می شوند اگر ولتاژ از مقدار نامی خود منحرف شود ممکن است باعث صدمه رساندن به تجهیزات سیستم یا کاهش عمر آنها گردد برای مثال گشتاور یک موتور القایئ یک موتور با توان دوم و ولتاژ ترمینالهای آن متناسب است و یا شارنوری که لامپ مستقیماً با ولتاژ آن تغییر می نماید بنابراین تثبیت ولتاژ نقاط سیستم از لحاظ اقتصادی عملی نمی باشد از طرف دیگر کنترل ولتاژ در حد کنترل فرکانس ضرورت نداشته و در بسیاری از سیستم ها خطای ولتاژ در محدوده ۵%  تنظیم می شود. توان راکتیو مصرفی بارها در ساعات مختلف در حال تغییر است لذا ولتاژ و توان راکتیو باید دائماً کنترل شوند در ساعات پربار بارها قدرت راکتیو بیشتری مصرف می کنند و نیاز به تولید قدرت راکتیو زیادی در شبکه می باشد اگر قدرت راکتیو موردنیاز تأمین نشود اجباراً ولتاژ نقاط مختلف کاهش یافته و ممکن است از محدوده مجاز خارج شود. نیروگاه های دارای سیستم کنترل ولتاژ هستند که کاهش ولتاژ را حس کرده  فرمان کنترل لازم را برای بالا بردن تحریک ژنراتور و درنتیجه افزایش ولتاژ ژنراتور تا سطح ولتاژ نامی صادر می کند با بالا بردن تحریک (حالت کار فوق تحریک) قدرت  راکتیو توسط ژنراتورها تولید می شود لیکن قدرت راکتیو تولیدی ژنراتورها به خاطر مسائل حرارتی سیم پیچ ها محدود بوده و ژنراتورها به تنهایی نمی تواند در ساعات پربار تمام قدرت راکتیو موردنیاز سیستم را تأمین کنند بنابراین در این ساعات به وسایل نیاز است که بتواند در این ساعات قدرت راکتیو اضافی سیستم را مصرف نمایند نیاز می باشد. وسائلی را که برای کنترل توان راکتیو و ولتاژ بکار می روند «جبران کننده» می نامیم.
همانطوری که ملاحظه می شود توازن قدرت راکتیو در سیستم تضمینی بر ثابت بودن ولتاژ و کنترل قدرت راکتیو به منزله کنترل ولتاژ می باشد.
به طور کلی کنترل قدرت راکتیو ولتاژ از سه روش اصلی زیر انجام می گیرد.
۱- با تزریق قدرت راکتیو  سیستم توسط جبران کننده هائی که به صورت موازی متصل می شوند مانند خازن- راکتیو کندانسور کردن و جبران کننده های استاتیک
۲- با جابجا کردن قدرت راکتیو  در سیستم توسط ترانسفورماتورهای متغیر ازقبیل پی و تقویت کننده ها
۳- از طریق کم کردن راکتانس القائی خطوط انتقال با نصب خازن سری
خازنها و راکتورهای نشت و خازنهای سری جبرانسازی غیر فعال را فراهم می آورند این وسایل با به طور دائم به سیستم انتقال و توزیع وصل می شوند یا کلید زنی می شوند که با تغییر دادن مشخصه های شبکه به کنترل ولتاژ شبکه کمک می کنند.
کندانسورهای سنکرون و SVC ها جبرانسازی فعال را تأمین می کنند  توان راکتیو تولید شده یا جذب شده به وسیله آنها به طور خودکار تنظیم می شود به گونه ای که ولتاژ شینهای متصل با آنها حفظ شود به همراه واحدهای تولید این وسایل ولتاژ را در نقاط مشخصی از سیستم تثبیت می کنند ولتاژ در محلهائی دیگر سیستم باتوجه به توانهای انتقالی حقیقی و راکتیو از عناصر گوناگون دارد ازجمله وسایل جبرانسازی غیرفعال تعیین می شود.

مقاله طراحی و ساخت جبران کننده ایستای توان راکتیو منبع

اختصاصی از یارا فایل مقاله طراحی و ساخت جبران کننده ایستای توان راکتیو منبع دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:17

فهرست مطالب:

چکیده
1-    مقدمه
2- تقسیم بندی
2-1-  حفاظت  ورودی
2-2- فیلتر ورودی
2-3- بخش ترانسهای جریان و ولتاژ
2-4- بخش اتصال بار
2-5- بخش راکتانس
2-6- کلیدهای اصلی
2-7- بخش فیدبک
2-7-1-  برد اندازه‌گیری I و V
2-7-2- ‌ برد اندازه‌گیری ولتاژ خازنهای اینورترها و حفاظت آنها
2-8- منبع تغذیه
2-9- راه‌انداز کلیدها
2-9-1- جلوگیری از همزمانی روشن شدن و ایجاد زمان مرده
2-9-2- اعمال فرمانهای کنترلی و فیدبکهای ایزوله
2-10- پردازشگر اصلی
2-11-باس‌وسیگنالینگ‌بردهای‌الکترونیکی
3- طراحی سیستم مدولاسیون
4-  طراحی سیستم کنترل حلقه بسته
4-1- کنترل اینورتر نوع اول
5- نتایج حاصل از طراحی و شبیه سازی
مراجع

چکیده:

هدف، طراحی و ساخت یک جبران کننده ایستای توان راکتیو از نوع منبع ولتاژی و بصورت چند سطحی بوده‌است، یک اینورتر سه سطحی از نوع اینورترهای متوالی با توان نامی +3KVAR طراحی و ساخته شده‌است، و یک روش کنترلی بر اساس کنترل اختلاف فاز با استفاده از مدولاسیون برنامه‌ریزی و بهینه شده اجرا شده‌است.

     مدارات پروژه شامل برد راه‌انداز کلیدهای الکترونیک قدرت، بردهای اندازه‌گیری ولتاژ و جریانهای فیدبک، برد پردازشگر اصلی، برد حفاظت از خازنها بوده‌است.

1-    مقدمه

     از پیشرفته‌ترین کنترل کننده‌های توان راکتیو که در دو دهة اخیر به مدد پیشرفت ساخت ادوات نیمه‌هادیهای قدرت با توان بالا ارائه شده‌اند جبران کننده‌های ایستای توان راکتیو ( SVC ) می‌باشند. این جبران کننده‌ها در مقایسه با جبران کننده‌های دیگر مزایایی مانند قابلیت انعطاف بیشتر و سرعت پاسخ بالاتر دارند، یکی از آخرین انواع SVC نوع اینورتری آن معروف به STATCOM می‌باشد که نسبت به انواع قبلی مزایایی مانند استفاده از حداقل عناصر ذخیره کننده انرژی، فضای کمتر مورد نیاز و سرعت پاسخ بالاتر دارد، در این جبران کننده‌ها از مبدلهای DC/AC استفاده می‌شود که در حالت کلی می‌توانند چند سطحی باشند. اینورترهای چند سطحی نسبت به اینورترهای متداول قابلیت کار در توانها و ولتاژهای بالاتری دارند و همچنین در فرکانس کلیدزنی مشابه میزات آلودگی کمتری به لحاظ هارمونیکی ایجاد می‌کنند.

      از آنجا که برای نمونه آزمایشگاهی طراحی، ساخت و تست یک سیستم تک فاز راحتتر است، جبران کننده مورد نظر بصورت تکفاز در نظر گرفته شد ولی در طراحی همواره سعی شد تا ملاحظاتی در نظر گرفته شود که سیستم قابل گسترش به سه‌فاز هم باشد و یا اینکه بتوان برای هر فاز یک جبران کننده مستقل در نظر گرفت.طراحی براساس دو اینورتر متوالی انجام شده که یک اینورتر پنج سطحی تکفاز را تشکیل می‌دهد.

     در طراحی سعی شده که همه متغیرهای لازم بصورت نرم‌افزاری وجود داشته باشند تا انواع روشهای مدولاسیون و کنترل قابل پیاده سازی باشند و در انتها دو روش مدولاسیون و کنترل اجرا شده‌است.

2- تقسیم بندی

یک جبرانساز ایستای سنکرون با کنترل میکروپروسسوری را می‌توان بصورت شکل 1) تقسیم بندی نمود. هدف از تقسیم بندی مستقل سازی وظایف هر یک از بخشها و ریز کردن پروژه به بخشهای کوچکتر است. در اینجا به توصیف مختصری از شرح وظایف هر یک از این بخشها می‌پردازیم.

دانلود پروژه کنترل توان راکتیو (Word+PDF)

اختصاصی از یارا فایل دانلود پروژه کنترل توان راکتیو (Word+PDF) دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش) ,PDF

تعداد صفحات:100

فهرست مطالب:

پیشگفتار......................................................................................................................................................    1
فصل اول    
تئوری جبران بار........................................................................................................................................    5
ضرورت جبران سازی...............................................................................................................................    5
جبران کننده ایده آل...............................................................................................................................    7
بایاس کردن توان راکتیو........................................................................................................................    8
جبران کننده بار بصورت رگولاتور ولتاژ................................................................................................    13
فصل دوم    
تئوری کنترل توان راکتیو در سیستمهای انتقالدر حالت ماندگار...................................................    19
نیازمندیهای اساسی در انتقال..............................................................................................................    19
خطوط انتقال جبران نشده....................................................................................................................    20
خطوط انتقال جبران نشده در حالت بارداری       .................................................................    23
نیازمندی توان راکتیو     ..................................................................................................................    25
خطوط انتقال جبران شده     ............................................................................................................    29
جبران کننده های اکتیو وپاسیو   .......................................................................................................    30
کنترل ولتاژ بوسیله سوئیچ کردن جبران کننده موازی    .............................................................    38
جبران سری   .........................................................................................................................................    40
اهداف کلی ومحدودیت های عملی    .............................................................................................    41
مثال    ...............................................................................................................................................    48
فصل سوم    
جبران توان راکتیو ورفتار دینامیکی سیستمهای انتقال    .........................................................    50
ضرورت جبران   .................................................................................................................................    51
چهار پریود زمانی    ............................................................................................................................    52
جبران سازی دینامیک سیستم   ........................................................................................................    55
جبران موازی پاسیو  .............................................................................................................................    55
پریود اولین نوسان   ..............................................................................................................................    56
جبران کننده های استاتیک   ...........................................................................................................    58
ممانعت از ناپایداری ولتاژبا استفاده از جبران استاتیک   ...........................................................    60
فصل چهارم
    
خازنهای سری   ..................................................................................................................................    61
مقدمه    ..........................................................................................................................................    63
طراحی تجهیزات واحدهای خازن  ..............................................................................................    65
آرایش فیزیکی          ................................................................................................................    66
وسایل حفاظتی        .....................................................................................................................    66
روشهای وارد کردن مجدد خازن     ..........................................................................................    67
اثرات رزونانس با خازنهای سری   ...................................................................................................    68
فصل پنجم    
کندانسورهای سنکرون    70
جنبه های طراحی کندانسور    74
تامین توان راکتیو ضروری    75
تقلیل نوسانات گذرا    78
روشهای راه اندازی    79
سیستمهای کمکی    80
فصل ششم    
هارمونیک    83
اثرات هارمونیک بر تجهیزات الکتریکی    86
رزونانس،خازنهای موازی،فیلترها    87
سیستم فیلتر    90
اعوجاج در ولتاژهارمونیک    92
فصل هفتم    
هماهنگی ومدیریت توان راکتیو    96
 
 پیشگفتار

توان راکتیو یک از مهمترین عوامل حائز اهمیت در طراحی و بهره برداری سیستمهای قدرت الکتریکی جریان متناوب از دیر باز مورد توجه بوده است .در یک بیان ساده و بسیار کلی میتوان گفت از آنجاییکه امپدانسهای اجزاء سیستم قدرت بطور غالب راکتیو می باشند،انتقال توان اکتیو مستلزم وجود اختلاف زاویه فاز بین ولتاژهای ابتداو انتهای خط است.درحالیکه برای انتقال توان راکتیولازم است که اندازه این ولتاژهامتفاوت باشد.بنابراین باید توان راکتیو در بعضی از نقاط سیستم تولید و سپس به محلهای مورد نیاز منتقل شود.اما به چه دلیل میخواهیم توان راکتیو را انتقال دهیم؟ جواب این است که نه تنها اغلب اجزاءسیستم توان راکتیو مصرف می کنندبلکه اکثر بارهای الکتریکی نیز توان راکتیو مصرف می کنند.بنابراین توان راکتیو مصرفی بایستی از محلی تامین گردد.اگر قادر نباشیم آن را به سهولت انتقال دهیم آنگاه بایستی در محلی که مورد نیاز است آن را تولید نماییم. یک رابطه بنیادی مهمی بین انتقال توان راکتیو و اکتیو وجود دارد.همانطوریکه گقتیم انتقال توان اکتیو مستلزم جابجایی فاز وولتاژها می باشد.لیکن مقدار ولتاژهانیز به همین منوال حائز اهمیت است.مقدار آنها نه تنها بایستی بقدر کافی بالا باشد که بتواند بارها را حمایت نماید،بلکه بقدر کافی پایین باشدکه بتواند که منجر به شکست عایقی تجهیزات عایق نگردد.بایستی،بنابراین-در صورت لزوم ولتاژها را در نقاط کلیدی کنترل کرده و یا حمایت یا محدودیتی را به آن اعمال کنیم.این عمل کنترل می تواند در سطح وسعی بوسیله تولیدیا مصرف توان راکتیودر نقاط کلیدی صورت گیرد.در عمل تمام تجهیزات یک سیستم قدرت برای ولتاژ مشخصی،ولتاژنامی، طراحی می شوند.اگر ولتاژازمقدار نامی خودمنحرف شود ممکن است باعث صدمه رساندن به تجهیزات سیستم ویا کاهش عمر آنهاگردد.برای مثال گشتاوریک موتور القایی با توان دوم ولتاژترمینالهای آن متناسب است.بنابراین تثبیت ولتاژنقاط یک سیستم قدرت کاملاً ضروری است.بدیهی است که کنترل ولتاژتمام نقاط سیستم از لحاظ اقتصادی عملی نمی باشد.از طرف دیگر کنترل ولتاژدر حد کنترل فرکانس ضرورت نداشته ودر بسیاری از سیستمهای خطای ولتاژ در محدوده  تنظیم می شود.توان راکتیو مصرفی بارها در ساعات مختلف در حال تغییر است،لذا ولتاژ وتوان راکتیوبایددائماًکنترل شوند.در ساعات پربار بارهاقدرت راکتیوبیشتری مصرف می کنندو نیاز به تولید قدرت راکتیوزیادی در شبکه می باشد.اگر قدرت راکتیو مورد نیاز تامین نشوداجباراًولتاژ نقاطمختلف شبکه کاهش یافته و ممکن است از محدوده مجاز خارج شود.
نیروگاهها دارای سیستم کنترل ولتاژهستندکه کاهش ولتاژ را حس می کنندوفرمان کنترل لازم را برای بالا بردن تحریک ژنراتورو در نتیجه افزایش ولتاژژنراتور تا سطح ولتاز نامی صادرمی کند.با بالا بردن تحریک،قدرتراکتیوتوسط ژنراتورها تولید می شود.لیکن قدرت راکتیو تولیدی ژنراتورهابخاطر مسایل حرارتی سیم پیچ ها محدود بوده و ژنراتورها به تنهایی نمی تواند در ساعات پربار تمام قدرت راکتیو مورد نیاز سیستم را تامین کنند.بنابر این در این ساعات بوسایلی نیاز است که بتوانند قدرت راکتیو به شبکه تزریق نمایندتا سطح ولتاژدر محدوده مجاز قرار گیرند.در ساعات کم بار،بارها وعناصر شبکه،قدرت راکتیومصرف می کنند و کاپاسیتانس خطوط انتقال باعث اضافه شدن قدرت راکتیو تولیدی در شبکه می گردد. در این حالت ژنراتورها بصورت زیر تحریک بکار اقتاده و مقداری از قدرت راکتیو مصرفی ژنراتورها نیز محدود بوده وژنراتورها نمی توانند به تنهایی مساله اضافه تولید قدرت راکتیووافزایش ولتاژ ناشی از آن را حل کنند.بنابراین به وسایلی که بتوانند در این ساعات قدرت راکتیو اضافی سیستم را مصرف نمایند نیاز می باشد.

دانلود پروژه کارشناسی برق با موضوع جبرانسازی توان راکتیو با ادوات facts

اختصاصی از یارا فایل دانلود پروژه کارشناسی برق با موضوع جبرانسازی توان راکتیو با ادوات facts دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:64

پایان نامه ای که امروز برای دانلود آماده شده است به جبران سازی توان راکتیو در سیستم های قدرت توسط  ادوات FACTS پرداخته است.

چکیده پایان نامه جبران سازی توان راکتیو با ادوات FACTS :

افزایش بار تحمیلی به شبکه‌های انتقال و افزایش مصرف، لزوم تولید بیشتر انرژی الکتریکی را ایجاب می‌کند، ولی بدست آوردن حریم‌های جدید برای خطوط انتقال بسیار مشکل می‌باشد. و این مسائل باعث می‌شودکه شرکت‌های تولید و انتقال کننده برق سعی کنند که از حداکثر ظرفیت خطوط انتقال خود استفاده کنند، فن‌آوری جدید FACTS  این قابلیت را برای شرکت‌ها ایجاد و علاوه بر آن قابلیت اطمینان شبکه‌ها را نیز بالا می‌برد، در این مقاله ابتدا به شناسایی ت ادرات و تجهیزات FACTS پرداخته شده و سپس جبرانسازی توان رآکتیو برای افزایش بهینه ظرفت خطوط انتقال مورد بررسی قرار گرفته‌اند. مولدهای توان راکتیو و مثالهایی از کاربرد ادوات FACTS در جهان و ایران از بخشهای دیگر این مقاله می‌باشند.

فن‌آوری FACTS یک کنترل کننده منفرد و پرتوان نیست، بلکه مجموعه‌ای از کنترل کنندهاست، که هر یک می‌تواند به تنهایی یا با هماهنگی دیگر کنترل کننده‌ها یک یا چند پارامتر ذکر شده را در سیستم کنترل نماید. یک کنترل کننده FACTS که به طرز مناسبی انتخاب شده باشد، می‌تواند محدودیت‌های خاصی یک خط مشخص یا یک کریدور را برطرف نماید. از آن جا که کنترل کننده‌های FACTS کاربردهایی از یک فن‌آوری پایه را عرضه می‌کنند، تولید آن‌ها در نهایت می‌تواند از مزیت فن‌آوریهای مبنا بهره ببرد. همان گونه که ترانزیستور جزء پایه برای طیف وسیعی از تراشه‌های میکروالکترونیکی و مدارات است، تریستور یا ترانزیستور قدرت بالا نیز جزء اصلی برای مجموعه‌ای از کنترل کننده‌های الکترونیکی قدرت بالا است.

برخی از کنترل کننده‌های الکترونیک قدرت، که اینک در زمره مفاهیم FACTS در آمده‌اند مربوط به زمانی هستند که مفهوم FACTSتوسط آقای هینگورانی ـ به جامعه صنعتی معرفی شد. شاخص‌ترین آنها جبران کننده استاتیکی توان راکتیو در حالت اتصال موازی (svc) می‌باشد، که برای کنترل ولتاژ اولین بار در نبراسکا به نمایش درآمد و به وسیله کمپانی GE در ۱۹۷۴ و به وسیله کمپانی وستینگهاوس در مینه سوتا در ۱۹۷۵ به صورت تجاری عرضه شد. اولین کنترل کننده سری، NGH-SSR با حالت میراکننده توسط هینگورانی، ساخته شد. این کنترل کننده عبارت از ابزار کنترل امپدانس به صورت خازن سری کم توان بود و در سال ۱۹۸۴ توسط زیمنس در کالیفرنیا به نمایش درآمد. این وسیله نشان داد که با یک کنترل کننده فعال هیچ حدی برای جبران سازی توسط خازن سری وجود ندارد. حتی قبل از SVC ها، دو نوع راکتور قابل اشباع استاتیک برای محدود کردن اضافه ولتا‍ژها جود داشتند و نیز برق گیرهای قدرتمند اکسید فلزی فاقد فاصله هوایی نیز برای محدود کردن اضافه ولتاژهای گذرا به کار می‌رفتند. تحقیقاتی هم بر روی تپ چنجرهای الکترونیکی و جابه‌جا کننده‌های فاز انجام شده است. با همه این‌ها، وی‍ژگی منحصر به فرد فن‌آوری FACTS آن است که مفاهیم این چتر گسترده، موقعیت‌های فراوان بالقوه‌ای را برای فن‌آوری الکترونیک قدرت به وجود آورده، به طوری که ارزش سیستم‌های قدرت افزایش یافته، و با استفاده از آن انبوهی از نظریات پیشرفته و جدید ارائه و به واقعیت تبدیل شده است.

انواع کنترل کننده های  FACTS :

به طور کلی، کنترل کننده‌های FACTS را می‌توان به چهار دسته تقسیم کرد:

کنترل کننده‌های سری

کنترل کننده‌های موازی(شنت)

کنترل‌کننده‌های ترکیبی سری ـ سری

کنترل کننده‌های ترکیبی سری ـ موازی

استفاده از ادوات FACTS در صنعت برق ایران :

در صعنت برق ایران نیز تحقیقاتی در زمینه استفاده از این ادوات در خطوط انتقال به منظور افزایش ظرفیت انتقال توان انجام گرفته و نتایج مثبتی نیز بدست آمده است. از جمله آن می‌توان به استفاده از این ادوات در شبکه برق خراسان اشاره کرد. شبکه قدرت ایران شامل دو بخش شبکه قدرت خراسان و شبکه قدرت سایر استانهای کشور می‌باشد که این دو بخش تا چند سال پیش از یکدیگر جدا بودند؛ ولی بدلایل اقتصادی و فنی بهم متصل شدند. یکی از مشکلات این شبکه این بود که، با اینکه خط متصل کننده شبکه ایران و خراسان توان نامی حدود ۱۵۰۰ مگاوات دارد، ولی حداکثر توان انتقالی ۳۰۰ مگاوات بود. همچنین هزینه‌های فراوان توسعه شبکه یکی دیگر از مشکلات موجود بود. متخصصان کشورمان با کمک ادوات FACTS مشکل نوسان توان و توسعه بهینه شبکه انتقال را رفع نمودند.

همچنین دیگر تحقیقات انجام گرفته در این زمینه توسط دانشگاه مازندران و دانشگاه تورنتوری کانادا به منظور افزایش ظرفیت حرارتی خط و استفاده بهینه و بیشتر از ظرفیت خالی خط انتقال پست ۲۳۰KV نکا به پست ۲۳۰KV قائم شهر می‌باشد.