بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
اثرات تولیدات پراکنده بر کیفیت توان در شبکه های توزیع
در این مقاله اثر تولیدات پراکنده ( ( DG برکیفیت توان شبکه برق مورد بررسی قرار گرفته است . شبیه سـازی یـک شـبکه نمونـه در محـیط نـرم افـزار Digsilent در دو حالت بدون DG و با DG انجام شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که تزریق DG به شبکه می تواند برکیفیت ولتاژ تاثیر گذار باشـد و قابلیت اطمینان شبکه را بالا ببرد .اکثر تکنولوژی های تولید پراکنده در جنبه های متعدد مانند عملکرد ، اندازه و قابلیـت گسـترش، انعطـاف پـذیر هسـتند . ضـمن اینکه استفاده از تولیدات پراکنده موجب شده تلفات شبکه بهبود یابد که نشان می دهد DG توانسته با تزریق Q باعث کاهش تلفات شبکه گردد
واژههای کلیدی: تولیدات پراکنده ، کیفیت توان ، پروفیل ولتاژ ، شاخص چند هدفه ، شاخص پایداری،External Grid
-1 مقدمه
تقاضای برق در جهان افزایش یافته است . این رشد تقاضـا باعـث شده نیاز به تولید برق نیز بیشتر شود. استفاده از ژنراتور مقیـاس کوچک نزدیک مصرف کننده با توان تولیدی1 کیلووات تـا 100 مگاوات حرکتی جهـت پاسـخ بـه ایـن نیـاز اسـت .[5]نفـوذDG درشبکه باعث شده اسـت کـه از چالشـها ومشـکلات اپراتورهـای شبکه کاسته شود و تـأثیر قابـل تـوجهی بـر روی سیسـتم هـای قدرت ، قابلیت اطمینانو کیفیت توان شبکه داشته باشد . این امر ثبات و ایمنی برای مشتریان و تـامین کننـده گـان بـرق بوجـود آورده است. [4] هزینه های سنگین تولید، انتقال و توزیع از یـک طرف و عواملی همچون آلودگی محیط زیست، مشکلات احـداث خطـوط انتقــال جدیــد و پیشـرفت فنــاوری در زمینــه اقتصــادی نمودن ساخت واحدهای تولیدی مقیـاس کوچـک در مقایسـه بـا واحدهای تولیدی بزرگ از طرف دیگر ، باعث افزایش اسـتفاده از واحدهای تولیدی کوچک تحت عنوان " تولیدات پراکنده " DG) ) در شبکه توزیع شده است. اکثر تکنولوژی های تولیـد پراکنـده در جنبه های متعدد مانند عملکـرد ، انـدازه و قابلیـت گسـترش، انعطاف پذیر هستند . ضمن اینکه اسـتفاده از تولیـدات پراکنـده باعث یک عکس العمل قابل انعطاف به مقداردهی قیمت برق مـی گردد . شبکه های توزیع معمولاً به صورت شعاعی طراحی می شوند که هـیچ ژنراتـوری سـمت بـار وجـود نـدارد . بنابراین وجود ژنراتور در شبکه های توزیع روی توان جاری شـده و شرایط ولتاژ بار و تجهیزات شبکه الکتریکی تأثیر مـی گـذارد و این می تواند روی پارامترهای عملکردی سیستم ، تأثیر مثبـت و یا منفی داشته باشد.با توجه به اینکـه ایـن تولیـدات نزدیـک بـه مراکز مصرف می باشند ، نیازی به انتقال انرژی خروجـی آنهـا در مسافت های طولانی وجود ندارد . هر چه مصرف کننده به تولیـد کننده نزدیکتر باشد ، هزینه تأمین انرژی نیز کاهش خواهد یافت . این مباحث و مسائل باعث شده است که تولیـدات پراکنـده بـه عنوان یک انتخاب مناسب جهت تولیدو پاسـخگویی بـه افـزایش تقاضای مصرف مطرح گردد . در این مقاله تاثیرات اتصـال تولیـد پراکنده برکیفیت توان شـبکه و پروفیـل ولتـاژ سیسـتم توزیـع و همچنین تاثیر آن بر پیک بار شبکه بررسی شده است
-2 اهداف استفاده از تولیدات پراکنده
اهداف استفاده از تولیدات پراکنده از دید شرکت توزیع و از دیـد مشترک متفاوت است . در واقـع اگـر مالـک DG شـرکت توزیـع باشد ، اهداف مورد نظر می تواند آزاد سازی ظرفیت شبکه توزیع، بهبود قابلیت اطمینان سیستم ، تولید همزمـان بـرق و حـرارت ، بهبود کیفیت توان و پروفیل ولتاژ و کـاهش تلفـات باشـد . . اگـر مالکیت DG در اختیار مشـترک باشـد ، ایـن اهـداف مـی توانـد فروش بـرق و شـرکت در بـازار انـرژی ، فـروش بـرق بـه عنـوان سرویس جانبی ، بهبود قابلیت اطمینان خـود و یـا تشـویق هـای دریافتی از شـرکت توزیـع و ... باشـد . متأسـفانه چـون مالکیـت بیشتر تولیـدات پراکنـده در اختیـار مشـترکین مـی باشـد ، لـذا شرکت های توزیـع کنتـرل کمتـری روی انـدازه و محـل نصـب تولیدات پراکنده دارند . در نتیجه برای جلوگیری از تأثیر گـذاری منفی تولیدات پراکنده بر پارامترهای مختلف سیستم ، بایـد یـک استاندارد کلی و جامع برای کنترل ، نصب و جایابی این تولیـدات وجود داشته باشد . [5] بطور کلی هدف اسـتفاده از منـابع تولیـد پراکنده در شبکه های توزیع ، تـأمین تمـام یـا قسـمتی از تـوان مصرفی شبکه بصورت تمام وقت یا پاره وقت می باشد. [6]
=3 فرمول بندی
در محاسبات پخش بار ابتـدا از روش پخـش بـار گـوس-سـایدل طبق رابطه ( (1 مقدار ولتاژ را بدست آورده ، سپس از معادله (2) مقدار جریان را محاسبه می نمائیم . [2]
توان های اکتیو و راکتیو انتقالی از روابط زیر محاسبه می شود:
-4 شبیه سازی سیستم نمونه
یک شبکه نمونه همانند شکل (1) در نظر گرفته و بررسـی هـای مورد نظر را بر روی آن اجرا می کنیم. این شبکه از سـطح ولتـاژ 132KV به صورت External Grid (EX) تغذیه شده و از طریـق یک ترانسـفورماتور 132/20 KV بـا اتصـال و یـک خـط انتقال 35 kmو همچنین ژنراتور محلی (DG) با ولتـاژ 6.6 kv و ترانس 6.6/20 kv به شین 20kv متصل شده است و در نهایت به چهار فیدرروستایی با سطح ولتاژ 0.4kv متصل می شوند .
- 1-4 تأثیر DG بر کیفیت توان شبکه
در این قسمت با محاسبه ی پخش بار در حالت های حضـور DG و عدم حضور DG پروفیل ولتاژ بر روی شین ها بدست آمده و در جدول((1 و شکل (2) آورده شده است .
با توجه به جدول (1) و شـکل (2) مشـخص اسـت کـه پروفیـل ولتاژ با حضور DG بهبود یافته و تزریق توان راکتیو (Q) از طـرف DG می باشد . همچنین بهبود میزان زاویه ولتـاژ در حضـور DG در مقایسه با عدم حضور DG در تمامی شین ها نشان دهنـده ی تزریق توان اکتیو به شبکه از طریق DG است کـه سـبب بهبـود کیفیت توان و ضریب توان شبکه می شود . در بررسـی هـای بـه عمل آمده مشخص می شود که قبل از حضورDG ، (EX) دارای توان اکتیو 11.72MW و توان راکتیو 5.17 MVARمی باشد .
