بخشی از مقاله
چکیده:
رشد تقاضاي مصرف انرژي الکتریکی به همراه روند خصوصیسازي و بازآرایی شبکههاي برق فشار شدیدي بر شرکتهاي برق وارد نموده و آنها را با کمبود ظرفیت انتقال مواجه کرده است. یکی از جالبترین کنترلکننده هایی که براي غلبه بر کمبود ظرفیت انتقال معرفی گردیده, هًبس است.
محدودیت عمده هًبس عدم امکان تزریق توان حقیقی به شبکه است. اضافه نمودن این قابلیت به هًبس باعث بهبود قابل توجهی در عملکرد دینامیک و حالت دائمی آن میشود. سیستمهاي ذخیرهکننده انرژي - ک؟هطپصح y؟طکغغ عکصکyح - متعددي وجود دارند که میتوان آنها را براي اضافه نمودن این قابلیت, با هًبس ترکیب نمود.
در این مقاله ابتدا مدل حالت دائمی و طرح کنترلی مناسبی براي سیستم ححغَهًبس معرفی میشود. سپس محدودیت ظرفیت قابل استفاده سیستم ذخیرهکننده انرژي بررسی شده و عملکرد حالت دائمی ححغَهًبس در کنترل توان یک خط مورد بررسی قرار میگیرد. در نهایت تأثیر ذخیرهکننده انرژي بر ظرفیت مبدلهاي هًبس و همچنین تأثیر سایر پارامترهاي سیستم بر ظرفیت آنها مورد بررسی قرار میگیرد.
- 1 مقدمه
رشد سریع اقتصاد جهان در دهههاي اخیر مصرف انرژي را بشدت افزایش داده است. در این میان انرژي الکتریکی به دلایل متعدد یکی از عمدهترین انواع انرژي مصرفی در دنیا است. رشد تقاضاي مصرف انرژي الکتریکی در مناطق صنعتی و شهرهاي پرجمعیت آنچنان سریع بوده که بیشتر شرکتهاي برق را با مشکلاتی مواجه نموده است. همزمان با این مسأله روند خصوصیسازي و بازآرایی شبکههاي برق نیز فشار مضاعفی را بر شرکتهاي برق وارد نموده و آنها را با کمبود ظرفیت انتقال مواجه نموده است. سادهترین راه غلبه بر مشکل کمبود ظرفیت انتقال، نصب خطوط جدید است که در حال حاضر به دلایل مختلفی از جمله نیاز به سرمایهگذاري سنگین و محدودیتهاي زیست محیطی به امري مشکل و در برخی موارد غیر ممکن تبدیل شده است.
عوامل اصلی محدود کننده ظرفیت یک خط انتقال و بالتبع آن ظرفیت انتقال شبکه عبارتند از: -1 محدودیت حرارتی -2محدودیت ولتاژ -3 محدودیتهاي بهرهبرداري. بخشی از محدودیتهاي بهرهبرداري در شبکه ناشی از عدم امکان کنترل
تاثیر ذخیرهکننده انرژی - ESS - بر عملکرد حالت دائمی UPFC مسیر توان در شبکه است. این عدم امکان کنترل، در شبکههای طولانی بصورت عبور توان از مسیرهای موازی با مسیر مورد نظر رخ میدهد و در شبکههای غربالی بصورت توان در حلقه بروز می کند.
شبکههای برق نیاز به کنترلکنندههایی دارند که امکان تنظیم توان عبوری از مسیرهای مختلف را فراهم کند. یکی از جالبترین کنترلکنندههایی که برای این کار معرفی شده UPFC است1]و.[2 این کنترلکننده قادر به کنترل مستقل توان اکتیو و راکتیو عبوری از یک خط و جبران دینامیک خط است و امکان نصب در هر نقطه از خط را دارد .[3]
علیرغم شاخصههای مهم UPFC در افزایش بهرهوری سیستم قدرت، محدودیت قابل توجه این کنترل کننده عدم امکان تزریق توان حقیقی به شبکه است. اگر آرایش UPFC به نحوی بهبود یابد که قابلیت تزریق توان حقیقی به شبکه را داشته باشد، بهبود قابل توجهی در عملکرد دینامیک[4] و حالت دائمی آن بوجود میآید. این قابلیت را میتوان با ترکیب سیستمهای ذخیرهکننده انرژی مثل سیستم ذخیره کننده هوای فشرده - - CAES یا منابع تولید پراکنده بزرگ مثل توربینهای احتراقی یا گازی سیکل ترکیبی با UPFC فراهم نمود5]و.[6
- 2 مدل حالت دائمی UPFC/ESS
آرایش سیستم UPFC/ESS که از یک باطری به عنوان ذخیرهکننده انرژی در آن استفاده شده را میتوان بصورت شکل - - 1 در نظر گرفت.
