پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده

word 7 MB 30896 118
مشخص نشده کارشناسی ارشد مهندسی الکترونیک
قیمت قبل:۶۴,۴۰۰ تومان
قیمت با تخفیف: ۲۹,۶۰۰ تومان
دانلود فایل
  • بخشی از محتوا
  • وضعیت فهرست و منابع
  • پایان نامه

    جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد

    دررشته مهندسی برق- قدرت

    چکیده:

         درسالیان اخیر توجه به بهره­وری و راندمان بالا درصنایع مختلف، دامنه کاربرد تجهیزات الکترونیک قدرت را به سرعت گسترش داده است. این تجهیزات بدلیل داشتن مشخصه غیرخطی، باعث افزایش مشکلات کیفیت توان در شبکه­های توزیع شده­اند. از طرف دیگر با توجه به پیشرفت تکنولوژی واستفاده گسترده از کامپیوتر در کنترل سیستم­های صنعتی، حساسیت بارها به پدیده­های کیفیت توان نیز افزایش یافته است.

         حال در چنین شرایطی با توجه به طرح موضوع تجدید ساختار درصنعت برق، یکی از پارامترهایی که در فضای رقابتی بازار برق می­تواند بسیارموثرباشد ارائه برق با کیفیت و قیمت متنوع جهت مصرف­کنندگان با درجه حساسیت مختلف است. ازجمله تجهیزاتی که برای بهبود کیفیت توان مورد استفاده قرار می­گیرد جبران ساز یکپارچه کیفیت توان UPQC می­باشد که از دو واحد سری وموازی تشکیل شده است. این تجهیز درمجاورت بارهای حساس قرار گرفته و ضمن بهبود کیفیت ولتاژ تحویلی به مصرف­کننده، کیفیت جریان کشیده شده از شبکه را نیز بهبود می­بخشد.

        در این پایان نامه با الهام از عملکرد UPQC ساختارجدیدی به منظور بهبود کیفیت توان(در شبکه­هایی که از بارهای مختلف بادرجه حساسیت متفاوت تشکیل شده­اند)، و روش کنترل مناسب آن معرفی شده است.دراین ساختار واحد سری در محل پست قرار گرفته و کیفیت ولتاژ را بهبود می­بخشد و واحد موازی از چند قسمت تشکیل می­شود که هر یک در مجاورت یکی از بارهای حساس قرار می­گیرند تا ضمن جبران­سازی هارمونیکی جریان، در زمان بروز قطعی ولتاژ تغذیه بارهای حساس را تأمین نماید. شبیه سازی­های انجام گرفته در محیط     نرم افزار PSCAD  قابلیت تجهیز معرفی شده و روش کنترلی پیشنهادی آن را در جبران سازی مشکلات ولتاژ و جریان نمایش می­دهد.

    کلمات کلیدی: کیفیت توان، تجدید ساختار، فیلتر اکتیو، جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده

    موضوع تحقیق

       امروزه فیلترهای اکتیو نقش مهمی را در بهبود مشکلات کیفیت توان در سیستم­های توزیع ایفا می­کنند. افزایش روز افزون بارهای غیر خطی اعم از یکسوکننده­های دیودی و تریستوری، کوره های قوسی و....درسیستم های توزیع منجر به بروز مشکلات کیفیت توان وتأثیر متقابل آن برروی بارهای تغذیه شونده از آن شین می­شوند. از طرف دیگر،به دلیل محدودیت های در نظر گرفته شده توسط استاندارد های بین المللی مختلف به خصوص برای مصرف کننده­های صنعتی، کاهش مشکلات هارمونیکی ناشی از بار به عنوان یک ضرورت مطرح می­گردد[1].

         برای بهبودو ارتقاء کیفیت توان ارائه شده به مصرف کنندگان انواع مختلفی از جبران­سازها معرفی شده­اند. 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 وهزینه کمی برخوردارند، ولی به دلیل تأثیر امپدانس خط واحتمال بروز مشکلات رزونانسی، عدم توانایی در حذف چندین مولفه هارمونیکی و.... ازمقبولیت کمی برخوردارند[2]. به همین دلیل تحقیقات مختلف وگسترده ای در زمینه طراحی سایرجبران سازها انجام گرفته است.

         فیلترهای اکتیو قدرت یکی از جبران سازهایی می­باشند 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 آن ها فیلترهای اکتیو سری،موازی،فیلترهای ترکیبی، UPQC و...     می­باشند. همچنین روش های کنترلی مختلفی در حوزه فرکانس وحوزه زمان به منظور کنترل فیلترهای اکتیو ارائه گردیده است.

         در این تحقیق روشی مناسب در جهت ارتقاء کیفیت توان ارائه شده است. دراین ارتباط  بیان چند مسئله ضروری است. نخست آنکه بهبود کلی کیفیت توان ارائه شده به مصرف کننده وظیفه شرکت های فروشنده برق می باشد.اما مسئله قابل طرح در اینجا این نکته است که این شرکت­ها تا چه اندازه وظیفه بهبود کیفیت توان را برعهده دارند واگر مصرف کننده­ای خواهان کیفیت توان بالاتراز آنچه که دراستانداردهای بین المللی، که شرکت های فروش برق موظف به تأمین آن هستند، باشد چطور وچگونه می توان این خواسته را برای او تأمین کرد؟

         لذا این تحقیق سعی در ارائه راه کاری جهت تأمین کیفیت توان در سطوح و قیمت های مختلف  کرده است. در این روش بهبود کلی کیفیت توان برای همه مصرف کنندگان صورت خواهد پذیرفت و برخی قابلیت های ویژه برای مصرف کنندگان حساسی که نیاز به کیفیت توان بالاتر دارند ارائه می شود. برای دستیابی به این هدف ساختار جدیدی که الهام گرفته از ساختار جبران ساز یکپارچه کیفیت توان می باشد معرفی خواهد شد و با استفاده از تئوری توان لحظه ای روش کنترل ساده و کارایی برای آن ارائه خواهد گردید.

    1-2- بیان مسئله وسوابق تحقیقات صورت گرفته

          درسالیان اخیر، لزوم افزایش بهره وری و دست­یابی به راندمان بالا در صنایع مختلف باعث گسترش استفاده ازتجهیزات الکترونیک قدرت شده است. این تجهیزات بدلیل داشتن مشخصه غیرخطی باعث گسترش اغتشاشات کیفیت توان از جمله هارمونیک­ها در شبکه توزیع می­شوند. از طرف دیگر افزایش مصرف کنندگان نیزباعث گسترش شبکه های توزیع و در نتیجه افزایش اغتشاشات کیفیت توان به ویژه کمبود و بیشبود ولتاژ شده است.

          با توجه به موارد فوق امروزه کیفیت توان از اهمیت بالایی برای مصرف کنندگان برخوردار است چرا که خسارات ناشی از کیفیت توان پایین، بسیار بالا می باشد. به عنوان مثال اگر در اثر عملکرد یک کلید قدرت، خط تولید یک کارخانه متوسط، از کار افتاده و برای راه اندازی مجدد آن 4 ساعت وقت لازم باشد، این کارخانه حدود 10000 هزار دلار متضرر    می­شود[3]. لذا استفاده ازتجهیزات جبران سازی ازجمله فیلترهای اکتیو و جبرانساز یکپارچه کیفیت توان اجتناب ناپذیر است.

         باتوجه به این که درشبکه­های تجدید ساختاریافتهیکی از ابزارهای رقابت بین شرکت­های برق ارائه کیفیت توان در سطوح و قیمت­های مختلف با توجه به نیاز مصرف­کنندگان می­باشد، لذا دراین تحقیق هدف آن است که با استفاده ازمنابع تولیدپراکنده و استفاده از ساختارهای جدید تجهیزات جبرانسازی موضوع فوق محقق گردد.

        درگذشته تلاش های زیادی برای حل مسائل کیفیت توان با استفاده تجهیزات مختلف صورت گرفته است که هرکدام آن بامحدودیت هایی روبرو بوده­اند. ازجمله این تحقیقات  می­توان بکارگیری فیلتر های پسیو و فیلترهای اکتیو نظیر فیلترموازی و سری را نام برد[4]. ترکیب فیلترهای اکتیو سری وموازی یعنی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان توانست تا حدود زیادی نواقص موجود در هر دو این جبران سازی­ها را برطرف کند[5]. اما ضعفی که در این تجهیز وجود دارد بهبود کیفیت توان برای همه مصرف کنندگان و به یک میزان است.

          مصرف­کنندگان نیاز به کیفیت توان متفاوتی دارند. ممکن است یک مصرف­کننده حساسیت بالایی به اغتشاشات کیفیت توان داشته و در نتیجه خواستار بالاترین سطح کیفیت توان، بالاتراز استانداردهای موجود، بوده و آمادگی پرداخت هزینه مربوط به آن را نیز داشته باشد. ولی مصرف کننده دیگرحساسیت زیادی نداشته و کیفیت توان در حد استاندارد برای او کافی باشد. لذا ما با مسئله ای روبرو خواهیم بود که  باید سطوح کیفیت توان متفاوت مورد   نیاز مصرف­کنندگان رافراهم کنیم ونیز هرمصرف کننده باتوجه به میزان کیفیت توان مورد نظرش هزینه آن را نیز پرداخت نماید.

        برای این منظورازساختار جدیدی بنام OPEN UPQC استفاده شده است. با استفاده از این ساختار جدید امکان ارائه یک کیفیت توان چندسطحی در قیمت های مختلف و برای مصرف­کنندگان متفاوت فراهم خواهد شد. بدین طریق در فضای رقابتی موجود در بازار برق تجدید ساختار یافته، ابزارهای مناسبی برای رقابت با سایر فروشندگان ایجاد خواهد شد.

    1-3- اهداف پایان نامه

         هدف از ارائه این پایان­نامه ارائه راهکاری برای بهبود کیفیت توان موردنیاز مصرف­کنندگان در شبکه های تجدید ساختاریافته است. این بهبود به گونه­ای خواهدبود که هر مصرف کننده کیفیت توان مورد نیاز خود را با هزینه متناسب آن دریافت کند.

           امروزه در بازار بزرگ و رقابتی فروش برق، شرکت های فروشنده باید با تأمین نیازهای مشتریان خود و افزایش میزان رضایت مندی آن ها، هم تعداد آن ها راافزایش دهند و هم سود بیشتری را عاید شرکت نمایند. برای دست­یابی به این مهم ارائه روشی که هم بتواند کیفیت توان را درچند سطح ارائه کند و هم هزینه های تأمین آن را کاهش دهد ضروری به نظر      می­رسد.

         در این تحقیق با استفاده از ساختار جبران­ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده     (OPEN UPQC) و طراحی کنترل کننده مناسب آن، بهبود کلی کیفیت توان را برای همه  مصرف کنندگان و نیز افزایش کیفیت توان برای برخی از مشتریان که نیاز به کیفیت توان بالاتر دارند فراهم شده است.

    1-4- سازماندهی پایان نامه

         درفصل اول به معرفی تحقیق وبیان مسئله مورد نظر، تحقیقات صورت گرفته واهداف پایان نامه پرداخته شده است.

         در ابتدای فصل دوم ابتدا به معرفی شبکه­های تجدید ساختاریافته و سنتی پرداخته شده و در ادامه انگیزه­های تجدیدساختار مورد بررسی قرارگرفته است. سپس عوامل موثر در تجدید ساختارمورد مطالعه قرارگرفته اند.در ادامه فصل مدل های اجرایی صنعت برق معرفی شده و مزایا و معایب هرکدام بررسی شده است. و در پایان این فصلبه موضوع اصلی که همان کیفیت توان در شبکه های تجدید ساختار یافته است، پرداخته شده است.

         در فصل سوم تجهیزات جبران سازی پدیده های کیفیت توان نظیر فیلتر اکتیو سری، فیلتر اکتیو موازی، جبران سازیکپارچه کیفیت توان، جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزاشده و....معرفی شده اند.

          در فصل چهارم ابتدا به معرفی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزاشده         (OPEN UPQC) که ترکیبی جدید ازدو فیلتر سری و موازی می باشد پرداخته شده و سپس روش های کنترل آن برای تشخیص جبران سازی کمبود و بیشبود ولتاژ و جبران­سازی هارمونیکی و توان راکتیو مورد بررسی قرار گرفته است.

         درفصل پنجم برای اثبات کارایی OPEN UPQC شبیه سازی های متعددی انجام پذیرفته و نتایج شبیه سازی های صورت گرفته با نرم افزار PSCAD ارائه شده اند. در نهایت با مقایسه نتایج روش های مختلف، کارایی OPEN UPQC با استفاده از روش کنترل پیشنهادی نشان داده شده است.

         در فصل ششم نیز نتیجه گیری و پیشنهادات جهت ادامه تحقیقات آتی ارائه شده است.

     

     

     

     

     

    فصل دوم

     

     

     

     

    کیفیت توان دربازاربرق تجدید ساختاریافته

     

     

     

     

     

     

                                                                                       

     

     

    فصل دوم

    کیفیت توان در بازار برق تجدید ساختاریافته

     

    2-1- مقدمه

     

         امروزه بهبود شاخصه های کیفیت توان در شبکه های تجدید ساختار یافته امری ضروری و اجتناب ناپذیر است. لذا در این فصل ابتدا انگیزه های پیدایش تجدید ساختار در صنعت برق مورد بررسی قرار گرفته و سپس به عوامل موثر بر روند تجدید ساختار اشاره شده است.

         مدل های اجرایی مختلفی برای صنعت برق وجود دارد. در این فصل، به 4 مورد از آن ها اشاره شده و مزایا ومعایب هرکدام توضیح داده شده است. در بخش پایانی این فصل نیز مسئولیت بخش های مختلف تولید و توزیع برق در ارتباط با ارتقاء کیفیت توان در شبکه های تجدیدساختار یافته بیان شده است.

    2-2-صنعت برق سنتی

         تقریباً در تمامی کشورها و در صد سال اخیرصنعت برق به صورت انحصاری بوده و تحت نظارت دولت قرار داشته است. این صنعت به صورت انحصاریکپارچه و با ساختار عمودی فعالیت می کرده و دولت مالکیت کلیه تأسیسات تولید، انتقال و توزیع را در اختیار داشته و فقط شرکت برق ملی یا محلی مجاز به تولید، انتقال، توزیع و فروش برق در محدوده خدماتی خود بوده است. شرکت برق مجبور بود نیاز تمام مصرف کنندگان منطقه خدماتی خود را تأمین نماید، نه الزاماً آن هایی را که سودآورند. شیوه های عملیاتی و کسب و کار شرکت برق می­بایست مطابق قواعدی بود که توسط ناظرین دولتی تعیین می­گردید.

    نرخ های شرکت برق مطابق با رهنمودها و قواعد تنظیمی دولت بود ودولت تضمین می­کرد که این نرخ های تنظیمی یک حاشیه سود عادلانه ومنطقی بالاتراز هزینه ها را برای شرکت برق به همراه داشته باشد[6].

    2-3- انگیزه های تجدید ساختار[1] صنعت برق

        از سال 1970، صنعت برق درحال تغییر و تحول و حرکت به سمتی است که با اجازه رقابت بین تولیدکننده­ها و ایجاد شرایط مناسب، سعی در کاهش هزینه های تولید و توزیع برق، حذف ناکارآمدی ها، جداشدن وظایف و افزایش قدرت انتخاب مشتری داشته است. این تحول به سوی بازار رقابتی برق، معمولا مقررات زدایی یا تجدید ساختارنامیده می شود[6].

    از جمله مزایای این تغییر وتحولات می توان به موارد زیر اشاره کرد:

    - فراهم آوردن حق انتخاب برای مصرف کنندگان

    - رقابتی نمودن عرضه کالای برق درسطوح مختلف وبه تبع آن تعیین قیمت مناسب برای مصرف کننده

    - جذب سرمایه های موجود در بخش خصوصی وهدایت آن در جهت انتفاع جمعی وعدم نیاز به سرمایه گذاری کلان دولتی

    - افزایش کیفیت کالای ارائه شده با توجه به رقابت موجود

    2-4- عوامل موثربرروندتجدید ساختار

    کارایی

         یکی از عوامل کلیدی اصلاحات صنعت برق افزایش کارایی بود. دولت ها به دنبال بحران نفتی 1973 پی بردند که سرمایه­گذاری آن­ها در بخش برق جوابگوی تقاضای روز­افزون الکتریسیته نخواهد بود. بنابراین تغییرساختارصنعت برق با تأکید برایجاد بازارهای رقابتی     می­توانست منجر به استفاده بهینه  ازمنابع وافزایش کارایی شود.

    پیشرفت های جدید درفن آوری

         پیشرفت فن آوری عامل مهم دیگر برای تغییرساختاربود. دو نوآوری درصنعت برق اثرعمده ای در خصوصی سازی این صنعت داشت:

        اولین نوآوری دستیابی به فن آوری ساخت نیروگاههای سیکل ترکیبی بود. بکارگیری نیروگاه های سیکل ترکیبی با سطح اطمینان بالاتر و ابعاد کوچکترمی­تواند امکان عرضه برق را باتوجه به افزایش تقاضا مهیا سازد.

         دومین نوآوری امکان بکارگیری اطلاعات در مدیریت صنعت برق بود. امکان دستیابی سریع به اطلاعات مربوط به هزینه های تولید برق نیروگاه های مختلف از طریق شبکه­های مخابراتی وکامپیوتری پرسرعت، ایجاد بازارهای عمده فروشی برق و اداره بازارهای یکپارچه برق را میسر می­سازد.

    رقابت جهانی

         امروزه طیف وسیعی ازکالاهای انرژی بر، درتجارت جهانی وارد شده اند. ازاین رو شرکت­های عرضه کننده این کالاها سعی می نمایند هزینه های تولید این کالاها راحداقل نمایند تا امکان رقابت در بازارهای جهانی میسر باشد. به همین دلیل  قیمت برق مصرفی این شرکت ها ازاهمیت خاصی برخورداراست. شرکت ها به دنبال آن هستند که برق را از واحدهایی خریداری نمایند که قیمت عرضه آن ها کمتر باشد. به همین دلیل تجارت جهانی عاملی مهم درتغییر ساختار صنعت برق می باشد.

     

     

    یکپارچگی سیستم انتقال

         یکپارچگی سیستم انتقال می تواند موجب ایجادفرصت پاسخگویی به تقاضاهای مختلف از طریق تشکیل بازار عمده فروش برق شود.

    محدودیت های مالی

         استفاده ازتسهیلات بانک جهانی برای افزایش تولید برق ویا بهبود شبکه های انتقال و توزیع، شرکت های فعال در صنعت برق را مجبور به اجرای سیاست های دیکته شده از سوی این بانک می­کند. برخی از این سیاست ها عبارتند از:

    - تجدید ساختاریکپارچه وخصوصی کردن تأسیسات

    - تجدیدساختار مالی واصلاح تعرفه ها

    - تعیین ناظر مستقل بر بازار برق

    - ایجاد بازار رقابتی برق

    شرایط خاص کشورها

         علاوه برموارد بالا،اهداف تجدیدساختاروخصوصی سازی صنعت برق درهرکشورمتفاوت می­باشد که می­توان آن اهداف راباتوجه به پیشرفته یا درحال توسعه بودن کشورها تقسیم بندی نمود.

    الف) کشورهای پیشرفته

    علل تجدیدساختارصنعت برق در کشورهای پیشرفته عبارتند از:

    - تأمین نظر مشتریان در رابطه با انتخاب تولیدکننده

    - ایجاد فضای رقابتی وکاهش هزینه ها و به دنبال آن افزایش کارایی

    - منطقی کردن اهداف وایجاد سرمایه گذاری ریسکی

    ب)کشورهای درحال توسعه

         این کشورها با تقاضای روزافزون برق و عدم توانایی دولت ها درسرمایه گذاری و تأمین عرضه متناسب با تقاضا مواجه هستند، لذا هدف از تجدید ساختارجذب سرمایه های داخلی و خارجی برای افزایش عرضه می­باشد.

    - به علت وجودانحصارطبیعی درصنعت برق، رقابت سالم در عرصه های تولید، انتقال و توزیع وجودندارد و تجدید ساختار می­تواند ضمن ایجاد رقابت، کارآیی را افزایش دهد.

    - شفاف نمودن روابط مالی و مشخص شدن هزینه واقعی انرژی[7].

    2-5-مدل های اجرایی ساختار صنعت برق

         طی زمان های طولانی برق به عنوان یک کالای استراتژیک تحت کنترل دولت و یا شرکت­های انحصاری تولید و عرضه بود. اما در طی دو دهه گذشته به این ایده که تولید، انتقال و توزیع نیروی برق باید دارای انحصار طبیعی باشد باشک و تردید نگریسته شده است.

         یک کشوربا انحصارکاملا عمودی سیستم برق که درآن تولید، انتقال وتوزیع برق تحت کنترل دولت می باشد، برای رسیدن به یک بازار رقابتی ایده آل، نمی­تواند ناگهان از سیستم کاملا متمرکزوارد سیستم بازار آزاد کاملا رقابتی شود. درواقع بین این دوحالت گونه های متفاوتی از بازارها وجوددارند، که کشورهای مختلف با توجه به موقعیت خاص خود، هرکدام در یکی ازاین بازارها قرارمی گیرند. لذا دراین قسمت به بررسی این بازارها، معایب و مزایای آن­ها پرداخته خواهد شد. لازم به تذکر است که این مدل­ها در یک اقتصاد بسته مورد بررسی قرار گرفته­اند و درصورتی که امکان تبادل و ترانزیت برق در یک اقتصاد جهانی به صورت آزادفراهم گردد، می­توان مدل­های جدیدی را به آن اضافه کرد[7].

    چهار الگوی عملی مشاهده شده درکشورها شامل موارد زیر است:

    انحصاریکپارچه عمودی

    انحصارخریدار

    رقابت در بازارعمده فروشی

    اختیارکامل مشتری درانتخاب عرضه کننده برق

    2-5-1- مدل انحصاریکپارچه عمودی[2](VIM)

         از لحاظ تاریخی،صنعت برق دارای ساختارVIM با مالکیت دولتی و یا شرکت خصوصی بوده است. البته تا همین اواخر در بعضی از کشورها نظیر ایالات متحده این انحصار در دست بخش خصوصی بوده است. دراین مدل، رقابت و حق انتخاب برای مشتری و فروشنده برق وجودندارد و قیمت برق توسط دولت کنترل می شود. مالکیت و بهره برداری کلیه نیروگاههای تولیدی، شبکه های انتقال و توزیع در اختیار واحدانحصاری است.

    مزایای مدل VIM

         ازنظربرنامه ریزی صنعتی دو ویژگی برق شامل غیرقابل ذخیره بودن آن و نیاز به برابری دائمی ولحظه ای عرضه وتقاضا،سبب می شود تا برای هماهنگی بین تولید، انتقال وتوزیع یک ساختارانحصاری ایجادشود.

    مزایای این ساختارعبارتنداز:

    -صرفه جویی ناشی از مقیاس[3] درنیروگاههای بزرگ

    -هماهنگی لحظه ای بین بخش های مختلف صنعت برق

    -حذف هزینه های قراردادی درمقایسه بایک فضای رقابتی

    -درانحصارهای دولتی برق رسانی به روستاها ومناطق دوردست موجه می باشد.

    معایب مدلVIM

         امروزه پیشرفت فن آوری امکان ساخت واستقرار نیروگاههای تولیدبرق کوچک را در نزدیک مراکزتقاضامیسرنموده است. همچنین با گسترش فن آوری اطلاعات،آزادسازی وتوسعه رقابت دردیگرصنایع زیربنایی این تفکرراکه ساختارVIM تنها مدل حاکم برصنعت برق می تواند باشد را باتردیدمواجه ساخته است. علاوه برآن معایب عمده ساختارVIM به شرح زیر است:

     

    [1]Deregulation

    [2]Vertically Integrated Monopoly

    [3]Economy of Scale

    Abstract

    In recent years, attention to efficiency in various industries has increased application areas of power electronic equipment. Due to having nonlinearity property, thisequipmentcause to increasing the power quality in distribution systems. Besides by development of technology and extremely use of computers for controlling in industrial systems, sensitivity of loads to the power quality phenomenon has increased too.

    Now In such circumstances  according to outline restructuring subject in electrical industry, one of parameters which in contest with rest can be so effectiveness is producing qualified power with different costs for consumers which have varied sensitivity.

    Includingequipment that use for power quality improvement is unified power quality compensator-UPQC- that is composed of two series and parallel parts.The equipment is located in the vicinity of sensitive loads and improves the voltage quality rendered to consumers it also improves the quality of the current drawn from the grid.

    In this dissertation, we intend to introduce new structure for power quality improvement inspired by the UQPC operation and present proper control method. In this structure series part placed in post section and improves voltage quality, and parallel part comprised several sections that each one located vicinity of one of sensitive loads to supply those at power outage time.

    Simulation results done by PSCAD software depict proper ability of introduced equipment at compensation of voltage and currentproblemsand control method of this equipment.

    Keywords:Power quality, Deregulation, Active filter,Open unified powerquality conditione

  • فهرست:

    فهرست مطالب

    عنوان صفحه

    فصل اول: مقدمه

    1-1- موضوع تحقیق................................................................................................................2

    1-2- بیان مسئله وسوابق تحقیقات صورت گرفته....................................................................3

    1-3- اهداف پایان نامه..............................................................................................................5

    1-4- سازماندهی پایان نامه.......................................................................................................5

    فصل دوم: کیفیت توان در بازار برق تجدید ساختار یافته

    2-1- مقدمه..............................................................................................................................8

    2-2- صنعت برق سنتی............................................................................................................8

    2-3- انگیزه های تجدید ساختار صنعت برق...........................................................................9

    2-4- عوامل موثربر روند تجدید ساختار..................................................................................9

    2-5-مدل های اجرایی ساختار صنعت برق............................................................................12

    2-5-1- مدل انحصاریکپارچه عمودی........................................... .......................................13

    2-5-2- مدل انحصارخریدار..................................................................................................14

    2-5-3 - مدل رقابت دربازارعمده فروشی............................................................................15

    2-5-4- مدل انتخاب کامل مشتری........................................................................................17

    2-6- مراحل هشتگانه اصلاحات درصنعت برق.....................................................................19

    2-7- کیفیت توان در بازار برق تجدید ساختار یافته..............................................................22

    2-8- ملزومات قراردادهای کیفیت توان.................................................................................25

    2-9- قراردادهای بین شرکت های مختلف............................................................................24

    2-10- مانیتورینگ وارزیابی کیفیت توان................................................................................26

    2-11- نتیجه گیری.................................................................................................................29

    فصل سوم: تجهیزات جبران سازی پدیده های کیفیت توان

    3-1- مقدمه..........................................................................................................................31

    3-2- فیلتر اکتیوموازی..........................................................................................................32

    3-2-1- توصیف کلی فیلتراکتیو موازی................................................................................32

    3-2-2 -مدار های قدرت فیلتر اکتیو موازی........................................................................33

    3-2-3- استراتژی کنترلی فیلتر اکتیو موازی.........................................................................35

    3-2-4- شبیه سازی فیلتر اکتیو موازی.................................................................................35

    3-3- فیلتر اکتیو سری..........................................................................................................37

    3-3-1- مدار قدرت فیلتر اکتیو سری..................................................................................38

    3-3-2- کنترل کننده فیلتراکتیوسری....................................................................................39

    3-3-3- شبیه سازی فیلتر اکتیو سری..................................................................................39

    3-4- جبران ساز یکپارچه کیفیت توان................................................................................41

    3-4-1- توصیف کلی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان.....................................................41

    3-4-2- مدارقدرت جبران ساز یکپارچه کیفیت توان..........................................................................42  

    3-4-3- کنترل کننده جبران ساز یکپارچه کیفیت توان.......................................................................43

    3-4-4- شبیه سازی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان.......................................................44

    3-5- جبران ساز یکپارچه کیفیت توان چند مبدله..................................................................46

    3-5-1- استراتژی کنترل........................................................................................................47

    3-6- نتیجه گیری...................................................................................................................48

    فصل چهارم: ارتقاء کیفیت توان در شبکه های تجدید ساختار یافته با استفاده از جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزاشده

    4-1- مقدمه............................................................................................................................51

    4-2- جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده..................................................................51

    4-3- ایده اصلی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده.................................................52

    4-4- عملکرد جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده.....................................................54

    4-5- استراتژی کنترل.............................................................................................................59

    4-5-1-کنترل جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده بر پایه استفاده از حلقه قفل فاز

    توسعه یافته..............................................................................................................................60

      4-5-2- کنترل جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده برپایه استفاده از تئوری توان

    لحظه ای..................................................................................................................................71

       4-5-3- روش کنترل تک سیکلی.......................................................................................71

    4-6-نتیجه گیری....................................................................................................................74

    فصل پنجم: شبیه سازی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده با روش کنترل پیشنهادی

    5-1- مقدمه...........................................................................................................................77

    5-2- معرفی شبکه مورد مطالعه.............................................................................................77

    5-3- شبیه سازی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده با استراتژی کنترل مبتنی بر

    حلقه قفل فاز توسعه یافته.......................................................................................................80

    5-4- شبیه سازی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده با استراتژی کنترل مبتنی بر

    تئوری توان لحظه­ای و استفاده از کنترل هیسترزیس و SPWM...........................................86

    5-5- شبیه سازی جبران ساز یکپارچه کیفیت توان مجزا شده با استراتژی کنترل مبتنی بر

     تئوری توان لحظه ای و استفاده از کنترل تک سیکلی............................................................89

    5-6- مقایسه نتایج.................................................................................................................93

    5-7- نتیجه گیری...................................................................................................................96

    فصل ششم: نتیجه گیری وپیشنهادات

    6-1- نتیجه گیری...................................................................................................................98

    6-2- پیشنهادات.....................................................................................................................99

    منابع ومأخذ..........................................................................................................................100 

    منبع:

    [1].Abdulhamit Subasi, A. Serdar Yilmaz Kadir Tufan "Detection of generated and measured transient power quality events using Teager Energy Operator" Energy Conversion and Management 52 pp.1959–1961,2011.

    [2].Mohamed Abdusalam, Philippe Poure, Shahram Karimi, Shahrokh Saadate"New digital reference current generation for shunt active power filter under distorted

    voltage condition"Electric Power Systems Research,pp. 759–765,2009.

    [3]. Rager c.Dugan, Mark F.Granaghan,Suria santoso,H.Wayne beaty"Electrical Power System Quality" pp.1-14,2004.

    [4]. Zhou Juan, Guo Yi-nan, Zhou Shu-ying "Optimal design of passive power filters of an asymmetrical system based on genetic algorithm" The 6th International Conference on Mining Science & Technology,pp.1440-1442,2009.

    [5]. Javier A. Muñoz, Jose R. Espinoza,Luis A. Moran, Fellow,Carlos R. Baier "Design of a Modular UPQC Configuration Integrating a Components Economical Analysis" IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL. 24, NO. 4,pp.1763-1765, 2009.

    [6]. قهرمانی، سیامک، " ادبیات تجدید ساختار و انواعISO" مجموعه سمینارهای تخصصی بازار برق شرکت برق منطقه ای خوزستان،1382.

    [7]. لاجوردی، حسن، " مراحل تجدید ساختار در صنعت برق" مجموعه سمینارهای تخصصی بازار برق شرکت برق منطقه ای خوزستان،1382.

    [8]. آرشاحسانی،علیعباسپورتهرانیفرد،محمودفتوحیفیروزآباد،علیمحمدرنجبر" آثارتجدیدساختارصنعت برق برکیفیت وقابلبیت اطمینان تامین انرژی الکتریکی" 1385.

    [9].M. McGranaghan, B.W. Kennedy, M. samotyj" Power Quality Contracts in a Competitive Electric UtilityIndustry", IEEE, 1998.

    [10]. Byman, Ben, Schnorr von Carolsfeld, Rudolf, "Using Distributed Power Quality Monitoring For Better Electrical System Management", IEEE 1998.

    [11].T. K. Abdel-Galil, E.F. El-Saadany and M.M.A. Salama,"Power Quality Assessment in Deregulated PowerSystems",IEEE 2002.

    [12]. H. Sasaki and T. Machida, "A New Method to Eliminate AC Harmonic by Magnetic Compensation Consideration on Basic Design" IEEE Trans. on Power Apparatus and Syst., vol. 90, no. 5, pp. 2009-2019.

    [13]. L. Gyugyi, E. C. Strycula, "Active ac Power Filters," in Proc. IEEE Ind. Appl.

    Ann. Meeting, vol. 19-C, 1976, pp. 529-535.

    [14]. M.Sc. Maurício Aredes"Active Power Line Conditioners"Berlin, 1996.

    [15]. H. Akagi, "New Trends in Active Filters" EPE'95 – Eur. Conf. Power Electronics Appl., vol. 0, Sevilla, Spain, pp. 17-26. Sep. 1995.

    [16]. M. Aredes, J. Häfner, K. Heumann, "A Combined Series and Shunt ActivePower Filter," IEEE/KTH Stockholm Power Tech Conf., SPT PE 07-05-0643,vol. Power Electr., Sweden, June 1995, pp. 237-242.

    [17]. Hamid Reza Mohammadi, Ali Yazdian Varjani, and Hossein Mokhtari, "Multiconverter Unified Power-Quality Conditioning System: MC-UPQC"IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL. 24, NO. 3, JULY 2009.

    [18]. Morris Brenna, Roberto Faranda, Enrico Tironi"A New Proposal for Power Quality and Custom Power Improvement: OPEN UPQC"IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, VOL. 24, NO. 4, OCTOBER, 2009.

    [19]. M. R. Banaei, S. H. Hosseini, and M. D. Khajee, "Mitigation of voltage sag using adaptive neural network with dynamic voltage restorer" inProc. 5th Int. CES/IEEE Power Electronics and Motion Control Conf.,Shanghai, China, Aug. 14–16, 2006, vol. 2, pp. 1–5.

    [20]. Ahmet Teke, Mehmet Emin Mera, Mehmet UgrassCuma, Mehmet Tumay, Kamil Caggatay Bayindir "OPEN unified power quality conditioner with controlbased on enhanced phase locked loop"Published in IET Generation, Transmission&Distribution,2012.

    [21]. Ghartemani, M.K., Iravani, M.R., Katiraei, F."Extraction of signals for harmonics, reactive current and network-unbalance compensation", IEE Proc. Gener. Transm. Distrib. pp. 137–143, 2005.

    [22]. Keyue M. Smedley, Slobodan Cuk,"One-Cycle Control of Switching Converters"IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, VOL. 10, NO. 6, NOVEMBER 1995.


موضوع پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, نمونه پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, جستجوی پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, فایل Word پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, دانلود پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, فایل PDF پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, تحقیق در مورد پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, مقاله در مورد پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, پروژه در مورد پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, پروپوزال در مورد پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, تز دکترا در مورد پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, تحقیقات دانشجویی درباره پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, مقالات دانشجویی درباره پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, پروژه درباره پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, گزارش سمینار در مورد پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, تحقیق دانش آموزی در مورد پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, مقاله دانش آموزی در مورد پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده, رساله دکترا در مورد پایان نامه ارتقاء کیفیت توان درشبکه های تجدیدساختاریافته باحضورمنابع تولید پراکنده

پایان نامه جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد دررشته مهندسی برق- قدرت چکیده: درسالیان اخیر توجه به بهره­وری و راندمان بالا درصنایع مختلف، دامنه کاربرد تجهیزات الکترونیک قدرت را به سرعت گسترش داده است. این تجهیزات بدلیل داشتن مشخصه غیرخطی، باعث افزایش مشکلات کیفیت توان در شبکه­های توزیع شده­اند. از طرف دیگر با توجه به پیشرفت تکنولوژی واستفاده گسترده از کامپیوتر در کنترل سیستم­های صنعتی، ...

پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد رشته برق گرایش قدرت چکیده سیستم‌های انتقال قدرت انعطاف پذیر که به جبران سازهای FACTS[1] معروف می‌باشند به عنوان ابزاری مدرن می باشند که برای تقویت کنترل پذیری و توسعه ظرفیت انتقال شبکه‌های قدرت بر پایه مبدلهای الکترونیک قدرت در طول دهه گذشته در سیستم های قدرت بکار رفته اند. در واقع سیستم‌های FACTS قادر هستند که پارامترها و مشخصه‌های خطوط ...

پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی‌‌ارشد در رشته مهندسی برق گرایش قدرت چکیده محدودیت منابع سوختی فسیلی و احتمال اتمام ذخایر انرژی فسیلی، گرمایش زمین، آلودگی‌های زیست محیطی، بی‌ثباتی قیمت و همچنین نیاز روز افزون مراکز صنعتی و شهری به انرژی، مجامع بین الملل را به فکر جایگزین‌های مناسب انداخته است. انرژی هسته‌ای، خورشیدی، زمین گرمایی، بادی و امواج اقیانوسی از این قبیل می‌باشند. ...

پایان‌نامه کارشناسی ارشد (M.Ss) چکیده تمایل به استفاده از منابع تولیدات پراکنده (DG) به دلیل مزایای متعدد آن‌ها، به طور روزافزونی در حال گسترش است. عدم تناسب میزان بار مصرفی و توان تولیدی موجب خواهد شد که سیستم‌های قدرت در نزدیکی ظرفیت اسمی مربوطه بهره‌برداری گردد که بکارگیری ادوات کنترلی FACTS با هدف به تعویق انداختن نیاز فوری به توسعه‌ی شبکه‌ی فعلی، این مسئله را به طور جدی ...

پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد "M.Sc"در رشته مهندسی برق قدرت گرایش سیستم های قدرت چکیده امروزه پیشرفتهای قابل توجه در تکنولوژی نیمه هادیها و ظهور سوئیچهای توان بالا که قابلیت خاموش شدن از طریق یک سیگنال کنترل را دارند از یک طرف و کارآیی بهتر مبدلهای چند سطحی نسبت به مبدلهای دو سطحی از طرف دیگر ، منجر به افزایش پتانسیل کاربرد مبدلهای چند سطحی در زمینه های مختلف صنعتی ...

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد رشته برق گرایش سیستم های قدرت چکیده : در این پروژه پایان نامه، رهیافت تحلیلی جدیدی برای برنامه­ریزی تولید انرژی الکتریکی و تعیین مقدار و مکان نگهداری ذخیره چرخان متناظر با سطح ریسک نقاط بار مشترکین بوسیله آنالیز سود/هزینه در برنامه بهینه سازی ورود و خروج اشتراکی واحدهای نیروگاهی که علاوه بر واحدهای حرارتی در بخش تولید واحدهای برق آبی ...

پایان­نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران و محیط زیست چکیده مشکل اساسی دراستفاده از بیوگاز دفنگاه وجود آلاینده هایی مثل سولفید هیدروژن است. سولفید هیدروژن گازی بیرنگ، سمی، اشتعالزا و دارای بوی نامطبوع است و به شدت سمی است و در هنگام سوختن بیوگاز تولید SO2 می کند. به علاوه سولفید هیدروژن دارای اثر خورندگی می باشد. ساخت دستگاههایی که در برابر خورندگی مقاوم باشند نیز هزینه ...

پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد رشته برق گرایش قدرت چکیده سیستم‌ های انتقال قدرت انعطاف پذیر که به جبران سازهای FACTS[1] معروف می‌باشند به عنوان ابزاری مدرن می باشند که برای تقویت کنترل پذیری و توسعه ظرفیت انتقال شبکه‌های قدرت بر پایه مبدلهای الکترونیک قدرت در طول دهه گذشته در سیستم های قدرت بکار رفته اند. در واقع سیستم‌های FACTS قادر هستند که پارامترها و مشخصه‌های خطوط ...

پایان نامه برای دریافت مدرک کارشناسی ارشد رشته جغرافیا و برنامه ریزی شهری گروه جغرافیا چکیده شهرها ، سیستم پیچید ه و پویایی هستند که درگذر زمان دستخوش تحولات کالبدی،اجتماعی،اقتصادی و ... گردیده اند. در راستای نیل به توسعه شهری دستیابی به رفاه اجتماعی و ارتقاء کیفیت زندگی از حقوق مسلم هرفرد وجامعه است ؛بدین منظور کاهش فاصله میان آنچه هست و آنچه باید باشد از اهداف مهم برنامه ریزان ...

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته برق قدرت گرایش سیستم‌های قدرت چکیده: جبران‌ سازی توان راکتیو همواره جزء موضوع‌های مهم تحقیقاتی در اکثر دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی بوده است. در این بین نسل جدید جبران‌ساز‌ها (FACTS) به‌منظور کنترل توان راکتیو، پایداری و افزایش ظرفیت خطوط مورد توجه صنعت برق و مراکز تحقیقاتی بوده است. در این پایان‌نامه، ساختار کنترلی STATCOM ...

ثبت سفارش