بخشی از مقاله
چکیده:
در این مقاله در مورد نقش ، اهمیت و انواع کنترل توان راکتیو در شبکه های قدرت علی الخصوص خطوط انتقال و فوق توزیع بحث شده است . در ابتدا درباره جبران سازی بار و اهداف جبران سازی صحبت شده است سپس در قسمتی دیگر در مورد جبران کننده های اکتیو و پسیو و خازن گذاری سری و موازی صحبت به میان امده است و در پایان نیز سعی شده با شبیه سازی شبکه قدرت توسط نرم افزار متلب و مقایسه تاثیر خازن های سری و موازی و اس وی سی و مقایسه انها با یکدیگر مطالب ذکر شده اثبات شود.
مقدمه:
توان راکتیو یکی از مهمترین عواملی است که در طراحی و بهره برداری از سیستم های قدرت AC منظور می گردد علاوه بر بارها اغلب عناصر یک شبکه مصرف کننده توان راکتیو هستند بنابراین باید توان راکتیو در بعضی نقاط سیستم تولید و سپس به محلهای موردنیاز منتقل شود. توان راکتیو م صرفی بارها در ساعات مختلف در حال تغییر ا ست لذا ولتاژ و توان راکتیو باید دائماً کنترل شوند در ساعات پربار بارها قدرت راکتیو بیشتری مصرف می کنند و نیاز به تولید قدرت راکتیو زیادی در شبکه می باشد
اگر قدرت راکتیو موردنیاز تأمین ن شود اجباراً ولتاژ نقاط مختلف کاهش یافته و ممکن ا ست از محدوده مجاز خارج شود. نیروگاه های دارای سیستم کنترل ولتاژ هستند که کاهش ولتاژ را حس کرده فرمان کنترل لازم را برای بالا بردن تحریک ژنراتور و درنتیجه افزایش ولتاژ ژنراتور تا سطح ولتاژ نامی صادر می کند با بالا بردن تحریک - حالت کار فوق تحریک - قدرت راکتیو توسط ژنراتورها تولید می شود لیکن قدرت راکتیو تولیدی ژنراتورها به خاطر مسائل حرارتی سیم پیچ ها محدود بوده و ژنراتورها به تنهایی نمی تواند در ساعات پربار تمام قدرت راکتیو موردنیاز سیستم را تأمین کنند بنابراین در این ساعات به وسایل نیاز است که بتواند در این ساعات قدرت راکتیو ا ضافی سی ستم را م صرف نمایند نیاز می با شد. و سائلی را که برای کنترل توان راکتیو و ولتاژ بکار می روند »جبران کننده« می نامیم.
همانطوری که ملاحظه می شود توازن قدرت راکتیو در سی ستم ت ضمینی بر ثابت بودن ولتاژ و کنترل قدرت راکتیو به منزله کنترل ولتاژ می باشد.
به طور کلی کنترل قدرت راکتیو ولتاژ از سه روش اصلی زیر انجام می گیرد.
-1 با تزریق قدرت راکتیو سیستم توسط جبران کننده هائی که به صورت موازی متصل می شوند مانند خازن- راکتیو کندانسور کردن و جبران کننده های استاتیک
-2 با جابجا کردن قدرت راکتیو در سیستم توسط ترانسفورماتورهای متغیر ازقبیل پی و تقویت کننده ها
-3 از طریق کم کردن راکتانس القائی خطوط انتقال با نصب خازن سری خازنها و راکتورهای شنت و خازنهای سری جبرانسازی غیر فعال را فراهم می آورند این وسایل با به طور دائم به سیستم انتقال و توزیع وصل می شوند یا کلید زنی می شوند که با تغییر دادن مشخصه های شبکه به کنترل ولتاژ شبکه کمک می کنند.
کندانسورهای سنکرون و SVC ها جبرانسازی فعال را تأمین می کنند توان راکتیو تولید شده یا جذب شده به وسیله آنها به طور خودکار تنظیم می شود به گونه ای که ولتاژ شینهای متصل با آنها حفظ شود به همراه واحدهای تولید این وسایل ولتاژ را در نقاط مشخصی از سیستم تثبیت می کنند ولتاژ در محلهائی دیگر سیستم باتوجه به توانهای انتقالی حقیقی و راکتیو از عناصر گوناگون دارد ازجمله وسایل جبرانسازی غیرفعال تعیین می شود.
اهداف درجبران بار:
جبران بارعبارت ست از مدیریت توان راکتیوکه به منظور بهبود بخ شیدن به کیفیت تغذیه در سی ستم های قدرت متناوب انجام می گیرد.اصطلاح جبران بار در جایی استعمال می شود که مدیریت توان راکتیو برای یک بار تنها - یا گروهی از بارها - انجام می گیرد و و سیله جبران کننده معمولا در محلی که در تملک م صرف کننده قرار دارد , در نزدیک بار ن صب می شود. پاره ای از اهداف و روشهای به کار گرفته شده در جبران بار با آنچه که در جبران شبکه های وسیع تغذیه - جبران انتقال - مورد نظر است , به طور قابل ملاحظه ای تفاوت دارد. در جبران بار اهداف اصلی سه گانه زیر مورد نظر است.
-1اصلاح ضریب توان
-2 بهبود تنظیم ولتاژ
-3 متعادل کردن بار
خاطر ن شان می کنیم که ا صلاح ضریب توان ومتعادل کردن بار حتی درمواقعی که ولتاژ تغذیه فوق العاده - - محکم - - ا ست - یعنی ثابت و مستقل از بار است - مطلوب خواهند بود.
جبران کننده ایده ال
با معرفی اجمالی اهداف اصلی در جبران بار, هم اکنون می توان مفهوم جبران کننده ایده ال را بیان کرد . جبران کننده ایده ال وسیله ای است که در نقطه تغذیه - یعنی به موازات بار - متصل و وظایف سه گا نه زیر را به عهده می گیرد:
-1 ضریب توان را به مقدار واحد تصحیح می کند
-2 تنظیم - تغییر - ولتاژرا حذف می کند و یا مقدارش را تا سطح قابل قبولی کاهش می دهد .
-3 جریان های یا ولتاژ سه فاز را متعادل می کند .
جبران کننده ایده ال در حذف اعواج ناشی از هارمونیک که در جریان یا ولتاژ های تغذیه موجود است,,نقشی ندارد - این عمل به عهده فیلتر مناسب می باشد - , لیکن جبران کننده ایده ال خودش نبایستی تولید هارمونی اضافی نماید.
