کنترل تطبیقی ولتاژ در سیستم های قدرت

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:37
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

چکیده

مقدمه

سیستم¬های مدرن قدرت سیستم¬های مقیاس بزرگی می¬باشند که از یک ساختار پیچیده شامل شبکه¬های مشی به هم پیوسته به منظور تضمین بار شبکه تشکیل شده¬اند. سیستم¬های قدرت به طور پیوسته در معرض تغییرات ناگهانی و غیر قابل پیش¬بینی نقطه کار قرار می¬گیرند که این تغییر به دلیل تغییر توپولوژی شبکه قدرت، تغییر تولید و بار صورت می گیرد. این قیود محیطی قابلیت¬های سیستم قدرت را کاهش می¬دهد هدف ما از مدیریت و کنترل سیستم قدرت این است که عملکردی را بیابیم تا بر این قیود غلبه کنیم. نگه داشتن ولتاژ نودال کافی برای سیستم قدرت عموما با اتخاذ یک سیستم کنترل پیچیده دنبال می شود. سبک های متنوع کنترل تاکنون در مقالات پیشنهاد شده¬اند و در سیستم¬های واقعی به کار رفته¬اند که اختلاف¬هایی با هم دارند ]۴[‍‌، اما در همه سبک¬ها ساختار کنترلی معرفی می-شود که در آن یک دستگاه مستقیما و محلی دامنه ولتاژ باسبار را تنظیم می¬کند. مرجع [۹] به منظور کنترل ولتاژ به بررسی جبرانسازهای توان راکتیو پرداخته است. این مقاله شامل سه قسمت می باشد که در قسمت اول به بررسی مشکلات کنترلی به وجود آمده موقع استفاده از جبرانسازهای استاتیکی می پردازد. در بخش دوم یک مقایسه بین سیستم های دارای بانک خازنی ثابت و سیستم های دارای خازن¬های تریستوردار صورت می گیرد. در قسمت سوم نیز به یک بررسی خلاصه وار از ساختار و توابع مورد نیاز در کنترل ولتاژ می پردازد. در ادامه به بررسی کنترل ولتاژ سیستم های قدرت توسط SVS پرداخته می شود.

 

فهرست مطالب

چکیده……………………………………………………………………: ۱
مقدمه …………………………………………………………………….۲

فصل اول

معمولا در سیستم¬های قدرت به منظور کنترل ولتاژ از SVS استفاده می¬شود. اولین وظیفه انها کنترل سریع ولتاژ نودال در شبکه های انتقال می باشد]۵[. علاوه بر این، آنها می توانند به بهبود پایداری زودگذر سیستم قدرت کمک کنند [۶].
۱-۱ مشخصه سیستم استاتیکی کنترل توان راکتیو (SVS)
در اینجا لازم است توضیحاتی درباره مشخصه یک سیستم استاتیکی کنترل توان راکتیو (SVS) و سیستم قدرت آن بیان شود]۲[. اگر SVS را شامل یک راکتور قابل کنترل و یک خازن ثابت در نظر بگیریم دارای یک مشخصه کلی خواهد بود که در شکل زیر نشان داده شده است:

مشخصه میانی، نمایشگر اسمی سیستم است و فرض می شود که مشخصه SVS را در نقطه A که و است قطع می کند. اگر ولتاژ سیستم به اندازه افزایش یابد (مثلا به علت کاهش در سطح بار سیستم بدون SVS ،V به افزایش خواهد یافت. اما با SVS نقطه کار به B تغییر خواهد یافت. با جذب جریان اندوکتیو ،SVS ولتاژ را در حفظ می کند. به طور مشابه اگر ولتاژ منبع کاهش یابد به جای بدون SVS ،SVS ولتاژ را در حفظ می کند. اگر شیب مشخصه SVS صفر می بود برای هر دو حالت مورد نظر فوق ولتاژ در حفظ می شد.
گاهی اوقات به خاطر تغییرات بزرگتر در حالت سیستم ، از محدوده کنترل SVS تجاوز خواهد شد که استفاده از مجموعه های خازنی قابل کلیدزنی می تواند محدوده کنترل پیوسته SVS را گسترش دهد. کلیدهای تریستوری یا مکانیکی می توانند برای کلیدزنی خودکار خارج یا وارد کردن خازنها به وسیله کنترل های محلی حساس به ولتاژ، به کار می روند.
۲-۱ اصول کار راکتور قابل کنترل بوسیله تریستور (TCR)
عنصر اصلی TCR راکتوری است که به طور سری به یک کلید دو طرفه تریستوری متصل است. تریستورها بسته به زاویه آتش (که از لحظه عبور از صفر ولتاژ، اندازه گیری می شود) در هر نیم سیکل در میان فرکانس منبع هدایت می کنند. هدایت کامل با زاویه آتش ۹۰ درجه به دست می آید. جریان عملا راکتیو و سینوسی است. زوایای آتش بین صفر درجه و ۹۰درجه به دست می آید. جریان عملا راکتیو و سینوسی است. زوایای آتش بین صفر درجه و ۹۰ درجه مجاز نیست زیرا که آنها جریانهای نامتقارن با مولفه جریان مستقیم تولید می کنند.

کنترل ولتاژ سیستمهای قدرت توسط SVS ا………………………….۳

فصل دوم

در میان دستگاه هایی که به منظور کنترل ولتاژ استفاده می شود SVSها به صورت وسیعی تطبیقی هستند. ساختار کنترل SVS با فرض اینکه پارامترهای مدل سیستم قدرت شناخته شده و تغییرناپذیر بازمان هستند طراحی می شود اما این مفروضات ممکن است که کافی نباشند زیرا سیستم قدرت اغلب با تغییرات غیر قابل انتظار در شرایط کاری خود مواجه می شود. بنابراین یک روش تطبیقی برای طراحی یک کنترلSVS مورد نیاز است. در واقع می توان گفت تنظیم کننده های ولتاژ استاندارد دو تا اشکال دارند]۹[. وقتی که بهره معادل سیستم قدرت عوض می شود مقادیر مفروض که کوچکتر از مقادیر فرض شده در طراحی هستند باعث می شوند که عملکرد SVS در پاسخ سریع و دنبال کردن مرجع بد شود علاوه بر این همیشه ممکن است تغییرات غیر قابل پیش بینی در ساختار سیستم قدرت پیش بیاید که در طراحی فاز در نظر گرفته نشده است. وقتیکه مقدار بهره معادل سیستم قدرت بزرگتر از مقدار فرض شده در طراحی شود باعث می شود که تنظیم کننده ولتاژ ناپایدار شود.

۲-۱ ساختار تنظیم کننده تطبیقی ولتاژ
برای غلبه بر محدودیت های کنترل استاندارد یک ساختار جدید تنظیم کننده تطبیقی ولتاژ در زیر معرفی می شود.شکل (۱-۲) یک ساختار تنظیم کننده تطبیقی ولتاژ است که در آن ، سیگنال پایدارکننده ، مقادیر واقعی ولتاژ باس به تنظیم کننده تطبیقی ولتاژ تغذیه می شوند. این تنظیم کننده تطبیقی ولتاژ زاویه آتش را تعیین می کند.یک بلوک شناسایی تخمین زننده مقدار پارامترهای مدار معادل تونن سیستم قدرت را تخمین می زند.(ورودی سیستم شناسایی و خروجی آن می باشد) مقادیر تخمینی به تنظیم کننده تطبیقی ولتاژ تغذیه می شوند.پروسه شناسایی مبتنی بر الگوریتم بازگشتی کمترین مربعات با ضریب فراموشی می باشد]۸[. ساختار بلوک تنظیم کننده تطبیقی ولتاژ در شکل (۲-۲) نشان داده شده است ولتاژ مطلوب به تولید کننده خطای ولتاژ تغذیه می شود.

کنترل تطبیقی ولتاژ سیستمهای قدرت……………………………… ۸
۲-۱ ساختار تنظیم کننده تطبیقی ولتاژ……………………………… ۹
۱-۲-۱ طراحی تولید کننده خطای ولتاژ…………………………….. ۱۰
۲-۲ انتگرالگیر اشباع شده تطبیقی و جبرانسازی مدل غیرخطی. ۱۸

فصل سوم

طراحی تنظیم کننده های تطبیقی ولتاژ بر مبنای مدل مرجع در دو مرحله انجام می شود. در مرحله اول پارامترهای مدل سیستم قدرت (پلانت) به صورت بازگشتی با استفاده از الگوریتم بازگشتی کمترین مربعات با یک ضریب فراموشی تخمین زده می شود. در مرحله دوم پارامترهای تخمین زده شده برای حل معادله Diophantine استفاده می شوند که در این معادله چند جمله های تنظیم کننده ناشناخته می باشند.
در طراحی تطبیقی مدل مرجع به روش مستقیم یک نقطه کار شناخته شده را برای سیستم قدرت فرض می کنیم و پارامترهای تنظیم کننده با حل طراحی مدل مرجع تعریف می شوند و برای بروز در آوردن پارامترهای تنظیم کننده از قانون های تطبیقی استفاده می کنیم.

۱-۳ تنظیم کننده تطبیقی ولتاژ بر مبنای مدل مرجع
طراحی تنظیم کننده ولتاژ با استفاده از تئوری سیستم تطبیقی مدل مرجع بر این اساس است که یک مدل مرجعی وجود داشته باشد که عملکرد مطلوب حلقه بسته را مشخص کند و در نهایت هدف ما این است که خروجی سیستم خروجی مدل مرجع را دنبال کند. بلوک دیاگرام زیر روند کار را نشان می دهد.

تنظیم کننده های تطبیقی ولتاژ مبتنی بر مدل مرجع……………….. ۲۱
۱-۳ تنظیم کننده تطبیقی ولتاژ بر مبنای مدل مرجع…………………… ۲۲
۳-۲ طراحی مستقیم تنظیم کننده تطبیقی ولتاژ بر مبنای مدل مرجع ۲۲
۱-۲-۳ طراحی مدل مرجع……………………………………………….. ۲۳
۳-۲-۲ طراحی قانون تطبیقی………………………………………….. ۲۵

 

فهرست شکل¬ها

شکل ۱-۱ : مشخصه کلی SVS ا……………………………………..۱۱
شکل ۲-۱: معادل تونن شبکه………………………………………… ۱۱
شکل ۳-۱: مشخصه ولتاژ در مقابل جریان راکتیو………………….. ۱۱
شکل ۴-۱: مشخصه سیستم قدرت…………………………………. ۱۲
شکل ۵-۱: مدار معادل سیستم قدرت به همراه SVS ا……………..۱۴
شکل ۱-۲ : ساختار تنظیم کننده تطبیقی ولتاژ……………………….. ۱۶
شکل ۲-۲: ساختار بلوکی تنظیم کننده ولتاژ………………………. ۱۷
شکل ۳-۲: ساختار بلوکی اتخاذ شده برای تولید خطای ولتا……. ۱۸
شکل ۱-۳: شمای کلی کنترل مدل مرجع………………………….۲۹

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت