.:رویال آی تی:.

پایان نامه بررسی و نظارت همه جانبه کیفیت توان در شبکه های قدرت

فهرست مطالب

فصل اول : اشنایی با کیفیت توان

۱-۱مقدمه ۴
۱-۲تعاریف ۷
۱-۳اختلالات هارمونیکی ۱۰
۱-۴افت ولتاژ ۱۴
۱-۵نتیجه گیری ۱۵

فصل دوم : بررسی انواع پدیده های مخل کیفیت توان

۲-۱مقدمه ۱۸
۲-۲انواع گذرا ها ۱۸
۲-۳انواع تغییرات ولتاژ ۲۱
۲-۴نامتعادلی ولتاژ ۲۸
۲-۵اعوجاج شکل موج ۳۴
۲-۶تغییرات ولتاژ ۳۴
۲-۷تغییرات فرکانس قدرت ۳۶

فصل سوم : منابع هارمونیکی و میان هارمونیکی

۳-۱مقدمه ۳۹
۳-۲منابع هارمونیک زا ۳۹
۳-۳میان هارمونیک ها ۵۰
۳-۴ شاخص های براورد میزان بار های هارمونیکی ۵۸
۳-۵انالیز هارمونیک ها ۶۰
۳-۶نتیجه گیری ۶۳

فصل چهارم : بررسی اثرات هارمونیک ها و روش های کنترل ان

۴-۱مقدمه ۶۵
۴-۲اثرات هارمونیک ها بر خازن ها ۶۷
۴-۳اثرات هارمونیک ها بر ماشین های اسنکرون ۶۹
۴-۴اثر هارمونیک ها بر ترانسفورماتور ها ۷۱
۴-۵روش های کنترل هارمونیک ها ۷۲
۴-۶شناسایی مکان منابع هرمونیک ۸۰
۴-۷نتیجه گیری ۸۱

فصل پنجم: بررسی همه جانبه سیستم مانیتورینگ کیفیت توان

۵-۱مقدمه ۸۳
۵-۲بررسی روش ارتباطی GPRS به عنوان یکی از روش های wirles مانیتورینگ کیفیت وتوان ۸۳
۵-۳کاربرد های مهم سیستم ارتباطی GPRS ا ۸۷
۵-۴یک الگوریتم نوین برای تخصیص مکان اندازه گیر های کیفیت توان ۸۷
۵-۵فرموا بندی مسئله ۹۱
۵-۶مطلعات موردی ۹۸
۵-۷بررسی تکنیک های پردازش سیگنال در تجهیازت اندازه گیری و انالیز کیفیت توان ۱۰۱
۵-۸نتیجه گیری ۱۰۳

فصل ششم : نتیجه گیری و پیشنهادات

۶-۱نتیجه گیری ۱۰۵
۶-۲پیشنهادات ۱۰۶
پژوهش ها وتحقیقات انجام شده ۱۰۷
منابع وماخذ ۱۰۸
فهرست منابع فارسی ۱۰۸
فهرست منابع لاتین ۱۰۹
ABSTRACTا ۱۱۱

فهرست جدول ها :

۱-۴نسبت R50⁄RH به ازای مقدیر مختلف فرکانس ۷۱
۵-۱تشکیل ماتریس های A و B بر اساس قوانین ارائه شده ۹۹
۵-۲مقایسه شاخص DRF در حالت های مختلف ۱۰۰

فهرست شکل ها :

۱-۱دیدگاه قدیمی نسبت به شبکه قدرت ۵
۱-۲دیدگاه نوین نسبت به شبکه قدرت ۵
۱-۳عوامل وقایع کیفیا توان با توجه به نظر سنجی از مشترکین ۸
۱-۴ عوامل وقایع کیفیت توان با توجه به نظر سنجی از مشترکین ۸
۱-۵نمونه ای از سیکنال جریان هارمونیک دار ۱۲
۱-۶طیف فرکانسی مربوط به شکل ۱-۵ ۱۲
۱-۷نمونه ای زا افت ولتاژ متقارن ۱۴
۱-۸نمودار تغییرات ولتاژ موثر نسبت به زمان در افت ولتاژ شکل ۱-۷ ۱۵
۲-۱گذرای ضربه ای جریان ناشی از اصابت یک صاعقه ۱۹
۲-۲جریان گذرای نوسانی ناشی از کلید زنی بانک خازنی پشت سرهم ۲۰
۲-۳گذرای نوسانی فرکانس کم ناشی از انرژی ئار کردن بانک مخزن ۲۰
۲-۴قطعی لحظه ای ناشی از یک اتصال کوتاه و عکی العمل کلید باز بست ۲۲
۲-۵وقفه ولتاژ ۲۲
۲-۶کمبود ولتاز ۲۳
۲-۷کمبود ولتاژموقتی ناشی از راه اندازی موتور ۲۳
۲-۸بیشبود ولتاژ ۲۵
۲-۹نامتعادلی ولتاژ ۲۷
۲-۱۰افست DC ا ۲۸
۲-۱۱شکل موج هارمونیکی ۲۹
۲-۱۲شکاف ولتاژ ۳۴
۲-۱۳منحنی فیلکر و محدوده واکنش انسان ۳۶
۲-۱۴دسته بندی اختلالات در سیستم قدرت بر اساس مدت و دامنه خطا ۳۷
۳-۱تقسیم بندی کلی منابع هارمونیک زا ۴۰
۳-۲جریان مغناطیسی ترانسی که در حالت اشباع کار میکند ۴۲
۳-۳جریان کشیده شده توسط یک مبدل نمیمه کنترل شده GTO ا ۴۵
۳-۴جریان کشیده شده توسط یک برشگر کنترل شده IGBT ا ۴۶
۳-۵مبدل ۶ پالس که برای ماشین DC بکار می رود ۴۷
۳۰۶طیف هارمونیکی جریان مبدل ۶پالس ۴۷
۳-۷طیف هارمونیکی جریان مبدل ۱۲پالس ۴۸
۳-۸جریان هارمونیکی کوره قوس القایی ۴۹
۳-۹منحنی فیکلر ۸ هرتز ایجاد شده توسط کوره الکتریکی ۵۲
۳-۱۰دیاگرام میان هارمونیک تولید شده توسط فرکانس ۱۵۶هرتز ۵۳
۳-۱۱نمونه ای از جریان هجومی ترانسفور ماتور ۵۴
۳-۱۲طیف فرکانسی مربوط به جریان هجومی ترانسفورماتور ۵۵
۳-۱۳تجزیه یک شکل موج به فرکانس های مختلف ۶۰
۴-۱شکل گیری پدیده رزنانس در اثر نصب خازن موازی ۷۴
۴-۲پاسخ فرکانسی سیستم به تغییر اندازه یانک خازنی ۷۴
۴-۳تاثیر مقاومت باربر رزنانس موازی ۷۵
۴-۴فیلتر سری ۷۸
۴-۵فیلتر فعال موازی ۷۹
۴-۶سیستم هایبرید فعال سری و غیر فعال موازی ۷۹
۴-۷مسیر عبور هارمونیک ها در یک سیستم توزیع شعاعی ۸۰
۵-۱معماری سیستم نظارت بر کیفیت توان ۸۵
۵-۲ساختار سیستم ارتباطی GPRS ا ۸۶
۵-۳ساختار یک نود اطلاعاتی ۸۹
۵-۴نحوه تشکیل ماتریس اتصال ۹۲
۵-۵یک قسمتی از شبکه با ۴ باس به همراه دو اندازه گیر ۹۳
۵-۶یک قسممتی از شبکه با یک باس بار شناخته و معلوم ۹۴
۵-۷یک سیستم ۶باسه بدوند اطلاعات باری و تولید ۹۸

بررسی و نظارت همه جانبه کیفیت توان در شبکه های قدرت

مقدمه :

دریک سیستم قدرت از دیدگاه کیفیت توان ، هدف اصلی ، تحویل برق سالم به مشترکین برق می باشد . به عبارت دیگر ، شرکت های توریع تلاش می کنند که برق را با کیفین بالا در اختیار مشترکان قرار دهد. در سالین گذشته کیفیت برق در مسائلی همچون قطعی برق ، افت ولتاژ و غیره خلاصه می شد . و شرکت های برقی نیز موظف بودند تا با بهبود خط انتقال و توزیع خود کیفیت برق را بالا ببرند اما امروزه مسائل دیگری همچون هارمونیک، اعوجاج شکل موج و غیره وجود دارد که عمدتا ناشی از مشترکان صنعتی که از ادوات الکترونیک قدرت استفاده می کنند می باشد . به بیان دیگر ، بعضی از مشترکین صنعتی که متصل به شبکه می باشند تزریق هارمونیک به شبکه دارند و این امر باعث ایجاد اختلال در ولتاژ شبکه برق می گردد و دیگر مشترکین برق نیز ناسالمی دریافت می نمایند . به همین حاطر باید این مشترکین شناسایی گردند و همچنین نوع اختلالی که به شبکه وارد می نمایند .مشخص گردد تا نسبت به بهبود ان اقدام شود . در ابن میان چندین موضوع برای بررسی مطرح می گردد اول اینکه باید انواع پدیده ها و اختلالاتی که در شبکه رخ میدهد شناسایی و طبقه بندی شود و منابع این اختلالات در شبکه نیز مورد بررسی قرار گیرد . پس از اگاهی در مورد منابع هارمونیک ف مسئله بعدی نحوه شناسایی و نظارت بر شبکه برق می باشد . برای کنترل اختلالات در شبکه باید مانیتورینگ مناسبی بر شبکه وجود داشته باشد. بعد از شناسایی مکان منابع هارمونیک زا و نوع اختلال ایجاد شده می توان نسبت له بهبهود ان با توجه به روش هایی که در این سمینار مورد بررسی قرار گرفته است.با توجه به اینکه هارمونیک یکی از مسائل عمده کیفیت توان می باشد در این سمینار منابع هارمونیک را به صورت کامل طبقه بندی و توضیح داده شده است و میان هارمونکی نیز توضیح داده شده است . برای نظارت و مانیتورینگ شبکه برق راه های متعددی وجود دارد که در این سمینار یکی از این روش ها ارائه شده است و مزیت روش توضیح داده شده در این است که اطلاعات بدست امده واقعی می باشند .

فصل اول : اشنایی با کیفیت توان

مقدمه :

عملکرد سیستم قدرت در جهت تولید توان الکتریکی و سپس انتقال و تحویل ان به مشتریان در یک ولتاژ مناسب است . در این راستا محدودیت هایی وجود دارد که میزان این محدودیت ها و هزینه تحویل انرژی یک رابطه معکوس با هم دارند . بنابراین همواره یک حالت بینابین برای قابلیت اطمینان و هزینه تحویل توان در نظر گرفته می شود . انچه در این میان برای مشتریان ( و به خص.ص مشتریان صنعتی ) جالب و مهم است این است که ایا قابلیت اطمینان بیان شده ، تنها اجتناب از قطعی های طولانی مدت را شامل می شود و یا افت ولتاژ ها نیز از بین خواهد رفت .بحث کیفیت توان در مورد ئیگر جنبه های منبع ولتاژ بحث می کند . ولی در این میان به یک تناقص می رسیم و ان اینکه مخم ترین عامل ایجاد خرابی در ولتاژ ، تجهیزاتی است که مشترکان از انها استفاده می کنند . در مورد سیستم قدرت دیدگاه های مختلف وجود دارند . دیدگاه کلاسیک که در ان کلیه مشترکان به عنوان مصرف کننده در نظر گرفته شده اند و نیرو گاه ها توان را تولید می کنند این دیدگاه را می توان به صورت شکل نمایش داد .در این دید گاه کلیه مشترکان شبکه به عنوان بتر های الکتریکی در نظر گرفته شده است ولی با گسترش شبکه های قدرت و انجام مطالعات بیشتر ، دیگر این دید گاه کلاسیک جوابگو نخواهد بود . دلایل زیادی در این ارتباط بیان شده است که مهمترین انها ئر زیر امده است :

۱)سیستم های قدرت به گونه ای شده است که دیگر نمی توان گفت تنها یک شرکت با مشترکان در ارتباط است بلکه شرکت ها ی مختلف در زمینه تولید و انتقال وجود دارند که باید به نوعی هماهنگی داشته باشند

۲)مشترکان سیستم قدرت نسبت به حقوق خود اگاه تر شده و خواهان داشتن توان الکتریکی با قابلیت اطمینان بالا و هزینه پایین هستند . در چنین شرایطی دیگر نمی توان مشترکان را از طریق حداقل قابلیت اطمینان (اجتناب از قطع برق ) راضی کرد .

۳)تولید توان الکتریکی بر خلاف گذشته دیگر در نیرو گاه های بزرگ که توان تولیدی را به شبکه انتقال تحویل می دادند متمرکز نشده است . بلکه واخد های تولیدی کوچک با ولتاژ پایین که توان را به شبکه توزیع تحویل می دهند ، افزایش پیدا کرده است که نیرو گاه خای مبتنی بر انرژی های تجدید پذیر نظیر انرژی خورشیدی و بادی از این نوع هستند .

بنابر انچه گفته شد دیگر نمی توان سیستم قدرت را به صورت یک واحد مجزا در نظر گرفت بلکه می بایست سیستم قدرت را به صورت شبکه ای از مشترکان در نظر گرفت . این حالت در شکل نشان داه شده است . در شکل ۱-۲شبکه قدرت به تعدادی از مشترکان متصل شده است که این مشترکان ممکن است تولید کننده و یا مصرف کننده و یا در زمانهای متفاوت هم تولید کننده و هم مصرف کننده باشند . هر یک از مشترکان متقاضی ولتاژ بت دامنه ، فرکانس و شکل موج مشخص هستند و هر کدام دارای الگوی جریانی خاص و مولد اختلالات و هارمونیک های خاص خود می باشند و به صورت های گوناگون ولتاژ را برای دیگر مشترکان خراب می کنند.شبکه قدرت می تواند یک شبکه انتقال یا یک شبکه توزیع و یا یک شبکه بزرگ صنعتی و یا هر شبکه دیگری توسط یک شرکت کنترل می گردد یاشد . اگر شبکه قدرت مورد نظر شبکه انتقال باشد ، در این صورت مشترکان متصل به ان شامل شبکه توزیع ، نیرو گاه های بزرگ ، مشترکان بزرگ صنعتی و نیز شبکه های انتقال مجاور خواهد بود .

فصل دوم : بررسی انواع پدیده های مخل کیفیت توان

مقدمه :

در این فصل به بررسی انواع پدیده های مخل کیفیت توان که در سیگنال برق می تواند وجود داشته باشد پرداخته شده است و سعی شده است که طبقه بندی جامعی در مورد خطاها صورت گیرد و تمامی انها به صورت کانل مورد بررسی قرار گیرد و به علل ایجاد این پدیده ها و اثراتی مخربی که می توانند بر روی دستگها ها و تجهیزات داشته باشند مورد بررسی قرار گرفته شده است .

۱)گذرا ها (transients )

۲)تغیرات کوتاه مدت (short duration variations)

۳)تغییرات بلند مدت (long duration variations)

۴)نامتعادلی ولتاژ (voltage unbalance)

۵)اعوجاج شکا موج (wave from distortion )

۶)تغییرات ولتاژ (نوسانات (voltage fluctuation)(

۷)تغییرات فرکانس قدرت (power frequency variation )

فصل سوم : منابع هارمونیکی و میان هارمونیکی

مقدمه :

امروزه تقریبا تمام منبع هارمونیکی زا درسیستم قدرت شناخته شده می باشند . تاثیراتی که این منابع بر روی سیستم می گذارند مشخص می باشد . به همین خاطر با تحلیل هارمونیکی سیستم می توان لیت منبع هارمونیکی را شناسایی نمود . در این فصل منابع هارمونیک زا به صورت کامل معرفی شده است . منابع هارمونیکی که مربوط به سیستم قدرت می باشد ، از بار های هارمونیک زا تفکیک شده است و منابع هارمونیک زای عمده در شبکه معرفی شده است . برای شناسایی این منابع در شبکه باید نقاط اندازه گیری شده از نظر هارمونیکی تحلیل شوند . برای انالیز هارمونیکی روش های مختلفی ئجود دارد که در این فصل روش های مهم مورد بررسی قرار گرفته است .

فصل چهارم : بررسی اثرات هارمونیک ها و روش های کنترل ان

مقدمه :

در این فصل اثرات هارمونیک بر روی تجهیزات الکتریکی و شبکه به صورت کامل بررسی شده است . وجود هارمونیک های ولتاژ باعث می شود تا جریانی هارمونیک دار در بار های خطی ایجاد شود و به همین خاطر راه های مقابله با انواع هارمونیک ها مطرح شده است . در این فصل همچنین هارمونیک ها تقسیم بندی شده اند و اثرات این هارمونیک ها جداگانه بحث شده است .ماشبن های چرخان نمونه ای از بارهایی هستند که هنگام اعمال سیگنال های هارمونیک دار دچار مشکل می شوند . انچه در این شرایط ایجاد می شود چیزی شبیه به خاصیت توالی منفی در موتور خواهد بود .بدین صورت که باعث کاهش قدرت توالی مثبت که میدان فعال است می گردد و بازده ماشین کاهش پیدا کرده و ماشین عملکرد مطلوبی را نخواهد داشت .

فصل پنجم: بررسی همه جانبه سیستم مانیتورینگ کیفیت توان

مقدمه :

در این فصل بر روی کاربرد های مختلف (general packet radio server) GPRS بحث شده است و کاربرد GPRS در سیستم های online بررسی شده است . gprs یکی از بهترین سرویس هاس ارتباطی بی سیم می باشد مه بر پایه شبکه اینترنت می باشد . در واقع این سیستم شبیه dialop در کامپیوتر می باشد که دارای بیشتر امکانات dialop همچون دانلود اطلاعات ، جستجوی صفحات وب ، ارسال و دریافت E-mail می باشد و دارای ارتبا ط تصویری خوبی می باشد و به علت استفاده وسیع هزینه ان کم می باشد . برای کاربرد های نظارت کیفیت توان این سیستم ارتباطی که از طریق اینترنت صورت می گیرد یکی از گزینه های سریع و کم هزینه می باشد .در مواقعی که سیستم دچار اختلال نوان همچون افت ولتاژ ، افزایش ولتاژ و حالت گذرا می شود ، مرکز کنترل کیفیت توان می تواند با نظارت زنده اتفاقاتی که در شبکه رخ میدهد را با اگاهی از اختلالات ایجاد شده سرویس بهتری برای مصرف کننده ارائه دهد. همچنین در این بخش بر روی معماری و ساختار اندازه گیری کیفیت توان بخث می شود و روش حدید برای تخصیص مکان های اندازه گیر ی های کیفیت توان و همچنین یافتن تعداد بهینه اندازه گیر ها ارائه می گردد با این الگوریتم هزینه های اضافی در اندازه گیری کیفیت توان حذف می شود این بهینه سازی توسط الگوریتم برنامه خطی صحیح صورت میگیرد که در این الگوریتم بیشتر سعی شده است از توپولوژی مدار برای بهینه سازی استفاده گردد.

“اخطار مهم!”  این پروژه قبلا توسط تولید کننده ی آن به عنوان پروژه درسی ارائه شده است، پس صرفا جهت کمک آموزشی استفاده نمایید در غیر این صورت تمامی عواقب و مسئولیت آن به عهده ی خود ارائه دهنده می باشد و این وب سایت هیچ مسئولیتی به عهده نخواهد داشت.

۱۲۴ صفحه

شما هم اکنون با داشتن رمز دوم کارت عابر خود و پرداخت اینترنتی می توانید بلافاصله پس از پرداخت این فایل را دریافت کنید و مطالعه این محصول با ارزش را شروع کنید .