Skip to main content
SUPERVISOR
Hamid Reza Karshenas,Mehdi Moallem
حمیدرضا کارشناس (استاد مشاور) مهدی معلم (استاد راهنما)
 
STUDENT
Milad Dowlatshahi
میلاد دولتشاهی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

Power Quality Impact of Fixed & Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC) in Distribution Systems
POWER quality is an issue of interest due to the dissemination of nonlinear loads on one hand and rapid growth of sensitive loads on the other hand. The term Power quality comprises of multitude of phenomenon in voltages and currents which cause them to violate accepted levels in standards. One of the most important power quality events are voltage sags which mainly caused by short circuits or instantaneous large loadings of the lines. However, voltage drop problem may arise when using lateral radial feeders with long length or when feeding large loads. Most of the time, installation of new substation is not economical. Therefore, finding a solution to keep the voltage level within standards becomes imperative. To enhance the voltage and to control the reactive power, distribution systems are equipped with different voltage regulating devices such as tap changing transformers, voltage regulators, shunt/series capacitor banks and etc. The basic function of shunt/series capacitor banks is to regulate voltages by reactive power compensation. Shunt capacitor compensates reactive load current causes reduction in current magnitude drawn by loads and voltage drops due to line current. However, series capacitors compensate impedance of feeder and reduce long and short term variation in voltage. In this thesis, power quality impacts of fixed series capacitor banks and thyristor controlled series capacitor (TCSC) on distribution power systems are investigated. Applications of series capacitive compensation in voltage profile mitigation, increasing transmission capacity, harmonic impacts on distribution systems are investigated by theoretical and simulation techniques. Application guide for series capacitor design and protection for using in distribution long feeders is presented. Also two control methods based on synchronous PI controllers and phasor diagram analysis are introduced to control TCSC’s firing angle and their results are compared. It will be shown that using phasor diagram analysis is much more appropriated approach to improve voltage profile in a wider range of operating points. Fixed series capacitor proper power and placement for voltage profile mitigation in typical real distribution feeder are investigated and impacts of percentage compensation degree of series capacitor are investigated on voltage harmonics and flicker. Key words: Power quality, voltage profile improvement, series capacitor banks, phasor analysis.
امروزه کیفیت توان الکتریکی بعلت رشد و گسترش بارهای غیرخطی از یک طرف و بارهای حساس از طرف دیگر مورد توجه بسیار واقع شده است. در واقع کیفیت توان متشکل از وقوع پدیده‌های مختلف در ولتاژ و جریان می‌باشد که باعث تغییر آنها از سطح مجاز و استاندارد می‌شود. از جمله مهمترین پدیده‌های کیفیت توان افت ولتاژهای لحظه‌ای است که عمدتاً بر اثر اتصال کوتاه‌ها و یا بارگذاری‌های سنگین بوجود می‌آیند. در حالیکه مشکلات افت ولتاژ دائمی در خطوط بلند که باری را در انتهای خود تغذیه می‌کنند و یا فیدرهای با بار سنگین پدید می‌آید. در اغلب موارد نیز احداث پست جدید در شرایطی که بار در فاصله دور قرار دارد اقتصادی نمی‌باشد. بنابراین یافتن راه حلی که بتوان دامنه‌ی ولتاژ تمامی گره‌های سیستم قدرت را در محدوده‌ی مجاز استاندارد حفظ کرد ضروری می‌باشد. از این رو به منظور بهبود ولتاژ و کنترل توان راکتیو، شبکه‌های توزیع با ادوات کنترل‌کننده‌ی ولتاژ بسیاری مانند ترانسهای تپ متغیر، تنظیم کننده‌های ولتاژ، بانکهای خازنی سری و موازی تجهیز می‌شوند. اصول عملکرد خازنهای سری و موازی، تنظیم ولتاژ بوسیله‌ی تزریق توان راکتیو می‌باشد. خازنهای موازی با جبران مولفه‌ی راکتیو جریان کشیده شده توسط بارها اندازه‌ی جریان خط و در نتیجه افت ولتاژ خط را کاهش می‌دهند. در حالیکه خازنهای سری با جبران امپدانس خط سبب کاهش تغییرات و افت ولتاژ می‌شوند. دراین پایان‌نامه ابتدا تاثیرات خازنهای سری ثابت و کنترل شونده با تایریستور(TCSC) بر انواع پدیده‌های کیفیت توان درشبکه‌های توزیع مورد بررسی قرار می‌گیرد. سپس کاربردهای جبران خازن سری در بهبود پروفیل ولتاژ، افزایش ظرفیت توان انتقالی خطوط، تاثیر آنها بر هارمونیکهای سیستم قدرت از طریق تئوری و شبیه‌سازی بررسی خواهد شد. دستورالعمل کاربرد خازن سری شامل اصول طراحی و حفاظت آن به منظور استفاده در خطوط توزیع طولانی ارائه می‌گردد. همچنین دو روش کنترلی بر مبنای کنترل‌کننده PI سنکرون و آنالیز دیاگرام فازوری به منظور کنترل زاویه‌آتش تایریستورها در TCSC معرفی شده و نتایج حاصل از آنها مقایسه می‌شوند. نشان داده خواهد شد که استفاده از الگوریتم تحلیل دیاگرام فازوری روش مناسبتری جهت بهبود پروفیل ولتاژ در نقاط کار گسترده‌تر خواهد بود. نحوه‌ی طراحی خازن سری ثابت و مکان مناسب نصب آن با هدف تصحیح پروفیل ولتاژ بر روی یک فیدر نمونه‌ی واقعی بیان شده و اثر درصد جبران خط توسط خازن سری بر هارمونیکها و فلیکر ولتاژ بررسی می‌گردد. واژه‌های کلیدی : 1- کیفیت توان 2- بهبود پروفیل ولتاژ 3- بانک خازن سری 4- تحلیل فازوری

ارتقاء امنیت وب با وف بومی