بخشی از مقاله
چکیده
به منظور کاهش اعوجاجات هارمونیکی، لازم است محل منابع هارمونیکی شناسایی، و جریان آنها از جریان جذب شده توسط بارهاي خطی متصل به نقطه اتصال مشترك تفکیک شود. از اختلاف مشخصه V-I بارهاي خطی و غیر خطی، میتوان براي مدلسازي، شناسایی و تفکیک جریان منابع هارمونیکی استفاده نمود. براي تعیین پارامترهاي مدل، روشهایی چون تخمین حداقل مجموع مربعات وجود دارد.
به دلایل مختلف ممکن است معادله اندازه گیري سینگیولار شود و با استفاده از معادلات نرمال تخمین حداقل مجموع مربعات هیچ پاسخی بدست نیاید. در این مقاله، در ابتدا مدلسازي، شناسایی و تفکیک جریان منابع هارمونیکی با استفاده از مشخصه ولتاژ-جریان بارهاي غیرخطی بیان میشود و سپس روشی بر اساس تخمین حداقل مجموع مربعات و تجزیه مقادیر ویژه براي تعیین پارامترهاي مدل، پیشنهاد میگردد.
براي بررسی اعتبار روش، شبکه 10 شینه IEEE شبیه سازي شده است. بر اساس نتایج، مدل استفاده شده نسبت به مدلهاي دیگر دقت بیشتري دارد و فقط با استفاده از اندازه گیريهاي انجام شده و بدون نیاز به اطلاعاتی از مشخصات بارها، محل منابع هارمونیکی تعیین و جریان آنها در بار مرکب تفکیک میشود. همچنین در صورت سینگیولار شدن معادله اندازه گیري، روش پیشنهادي پاسخ مطلوبی را میدهد.
-1 مقدمه
با توسعه روز افزون بارهاي غیر خطی، اعوجاجات هارمونیکی موجود در شبکه به شدت افزایش مییابد. بر اساس مطالعات انجام شده، هارمونیکها باعث مشکلات مختلفی نظیر افزایش حرارت و خرابی تجهیزات، عملکرد اشتباه رلههاي حفاظتی و تجهیزات کنترلی میشوند 2]،.[1 براي تعیین ولتاژهاي هارمونیکی، علاوه بر جریانهاي بارهاي غیر خطی، به مقدار جریان بارهاي خطی نیز نیاز است .[3]
براي کاهش موثر اعوجاجات هارمونیکی، علاوه بر شناسایی محل منابع هارمونیکی، لازم است جریان این منابع از جریان جذب شده توسط بارهاي خطی متصل به نقطه اتصال مشترکشان تفکیک شود .[1] در طرحهاي اخیر براي کنترل هارمونیکها، به جاي قطع مصرف کننده اي با سطوح هارمونیکی بیشتر از قیود تعریف شده در استانداردها، روشی مبنی بر جریمه کردن آنها متناسب با سطوح هارمونیکی شان ارایه شده است. ولی براي استفاده از این طرح، ضروري است سهم بارهاي خطی و غیر خطی در جریانهاي هارمونیکی اندازه گیري شده مشخص شود .[4]
اولین روش ارایه شده براي شناسایی منابع هارمونیکی، روش جهت توان اکتیو است .[5] این روش به دلیل وابستگی به زاویه بین منابع، براي شناسایی منابع هارمونیکی نامطمئن است .[6] در 8]،[7 به ترتیب شاخصهایی بر اساس اصول مداري جمع آثار و جهت توان راکتیو براي شناسایی و تعیین میزان مشارکت منابع هارمونیکی بیان شده است.
در این روشها براي مدلسازي بار مرکب، از مدار معادل نورتن استفاده شده است [9] و همانگونه که در قسمت نتایج نشان داده میشود این روش دقت چندانی ندارد. در [10] روشی بر اساس اختلاف مشخصه V-I بارها و تخمین حداقل مجموع مربعات براي شناسایی و تفکیک جریان منابع هارمونیکی ارایه شده است. ولی همانگونه که در این مقاله نشان داده خواهد شد؛ ممکن است معادله اندازه گیري سینگیولار شده و هیچ پاسخی بدست نیاید. بنابراین ضروري است روشی کارآمد در این زمینه بیان شود.
در این مقاله، در ابتدا مدلسازي، شناسایی و تفکیک جریان منابع هارمونیکی موجود در بار مرکب با استفاده از مشخصه ولتاژ-جریان بارها بیان میشود. سپس روشی ترکیبی بر اساس تخمین حداقل مجموع مربعات و تجزیه مقادیر ویژه براي تعیین پارامترهاي مدل، پیشنهاد میگردد. در بخشهاي دوم و سوم به ترتیب فرمول بندي و الگوریتم روش ارایه شده بر اساس مشخصه ولتاژ-جریان بارها بیان میشود. در بخش چهارم روش پیشنهاد شده براي تخمین پارامترهاي مدل ارایه میگردد. در بخش پنجم به بررسی نتایج شبیه سازي پرداخته و در نهایت، نتیجه گیريهاي کلی در بخش ششم بیان میشود.
