بخشی از مقاله
خلاصه
بازیاب دینامیکی ولتاژ - - DVR یکی از ادوات توان مشتری - - custom power برای بهبود کیفیت توان در خطوط توزیع است که به صورت سری با بار حساس نصب می شود. در این مقاله یک DVR برای جبرانسازی فروافتادگی - - voltage sag و بالا آمدگی - - voltage swell عمیق و طولانی ولتاژ و همچنین هارمونیک موجود در ولتاژ منبع ارائه شده است. ای ن DVR شامل کانورترهای سری و موازی متصل شده به صورت پشت سرهم از طریق یک کانورتر dc به dc است. حضور کانورتر dc به dc به DVR اجازه جبرانسازی voltage sag های عمیق با مدت زمان طولانی را می دهد. کانورتر سری به طرف منبع وصل شده است در حالیکه کانورتر موازی به طرف بار متصل شده است. با این آرایش احتیاجی به خازن های dc بزرگ نمی باشد. سیستم کنترل پیشنهادی بر اساس کنترل ولتاژ هیسترزیس است. DVR پیشنهادی مدلسازی و شبیه سازی شده است. شبیه سازی در حوزه زمان با استفاده از نرم افزار MATLAB برای مقایسه عملکرد DVR برای بارهای خطی و غیر خطی انجام شده است.
کلمات کلیدی : DVR ، لینک dc ، voltage sag ، voltage swell ، هسیترزیس
.1مقدمه
هرگونه تغییر در کمیت های ولتاژ، جریان و فرکانس که سبب خرابی و یا عملکرد نادرست تجهیزات مصرف کننده گردد در زمره مشکلات کیفیت توان مطرح می شود.راه حل های زیادی برای بهبود کیفیت توان در سیستم های توزیع ارائه شده است مانند منابع تغذیه پیوسته UPS، ترانسفورماتورهای فرورزونانس، جمعکنندههای مغناطیسی و مجموعههای موتور- ژنراتورو...... ضعف عمده این ادوات دارا بودن تلفات زیاد، افزایش هزینه در صورت استفاده در سطح وسیع و مشکلات هماهنگ کردن سیستمهای حفاظت میباشد1]و.[10 راهحل موثر استفاده از ادوات custom power درسطح سیستم توزیع برای بارهای حساس میباشد. با تمرکز بر روی جبرانسازی voltage sag - فروافتادگی ولتاژ - و - voltage swell بالا آمدگی ولتاژ - به عنوان یکی از مهمترین مسائل کیفیت توان، استفاده از جبران سازهای سری custom power پیشنهاد می شود که مفید ترین آنها استفاده از - DVR بازیاب دینامیکی ولتاژ - است. [1] در این مقاله ابتدا چهار آرایش متفاوت یک DVR آنالیز می شوند و سپس بهترین آرایش ممکن را به کار می بریم. سیستم کنترلی موجود برای رفع voltage sag و voltage swell و هارمونیک ها به کار رفته است.
.2 معرفی شاخص های کیفیت توان
فروافتادگی ولتاژ - : - voltage sag کاهش مقدار موثر ولتاژ در هر لحظه از زمان با دامنه ای از 10 تا 90 درصد و مدت زمان دوام یک سیکل تا یک دقیقه. بالا آمدگی ولتاژ - : - voltage swell افزایش در مقدار موثر ولتاژ برای مدت زمان نیم سیکل تا یک دقیقه. هارمونیک ها : هارمونیک ها ولتاژها و یا جریانهای سینوسی هستند که فرکانس آنها مضربی صحیح از فرکانس نامی سیستم است. :flicker نوسانات سریع ولتاژ و معرفی چند مولفه هارمونیکی.استاندارد IEEE برای معرفی این مسائل در شکل - 1 - آمده است.فروافتادگیولتاژ اکثراً در اثر اتصال کوتاه سیستم رخ می دهد. اما برق دار کردن بارهای بزرگ و یا راه اندازی موتورهای بزرگ نیز می تواند عامل ایجاد این پدیده شود. مانند فروافتادگی ولتاژ، عامل اصلی ایجاد بالا آمدگی ولتاژ اتصال کوتاه روی شبکه می باشد. برآمدگی ولتاژ می تواند در اثر خطای تک فاز به زمین روی فازهای سالم بوجود آید. برق دار کردن یک بانک خازنی و قطع یک بار بزرگ نیز می تواند عامل ایجاد برآمدگی ولتاژ شود 1 ]و2و[ 8
.3 معرفی کامل DVR
شمای کلی یک DVR در شکل - 2 - آمده است.عنصر ذخیره کننده انرژی، اینورتر مبدل منبع ولتاژ - VSC - ، ترانس تزریق، فیلترها و سیستم کنترلی اجزای اصلی DVR هستند. VSC بوسیله لینک DC تغذیه شده و ولتاژ متناوب لازم را که باید از طریق ترانس تزریق به صورت سری به شبکه تزریق کند، فراهم می کند. در پایان فیلترها هارمونیک های موجود را کاهش می دهند. فراهم کردن لینک DC باعث شده است که چهار آرایش متفاوت برای DVR به ترتیب زیر معرفی و مقایسه شوند : [5]
.1,3آرایش بدون ذخیره انرژی
کانورتر موازی متصل به طرف منبع: در این آرایش ولتاژ لینک DC تقریبا مساوی مقدار پیک ولتاز خط منبع است و توان اکتیو مصرف شده توسط بار قبل و در طول voltage sag ثابت است.
