برای مدلسازی و تحلیل آنها بسیار محدود است.
طراحان نیازمند اطلاعات دقیق برای مدلسازی و طراحی جایگزین برای سیستمهای پیچیده، به
منظور غلبه بر مشکلات مختلف همراه با طراحی، بهره برداری و کنترل سیستمهای توزیع، هستند.
پاسخ برخی از انواع مشکلات مانند انتخاب هادی، تنظیم ولتاژ، جایابی خازن نیازمند مدلها و
تکنیکهای دقیق است.
مطالعات تحلیلی و طراحی برای شرکتها به منظور اطمینان از تامین کیفیت توان انجام شده است.
برخی از دلایل پیچیدگی جنبههای طراحی سیستم توزیع در ادامه ارائه شده است.
برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت zusa.ir مراجعه نمایید.
جنبههای تجاری سیستمهای توزیع
بدلیل اتصال داخلی تجهیزات مختلف شبکهی توزیع، یک جزء روی عملکرد فنی و اقتصادی سایر اجزاء در سیستم تاثیر میگذارد، که این موجب میشود ارزیابی راه حل فنی- اقتصادی یک فرایند پیچیدهای باشد.
عکس مرتبط با اقتصاد
اندازه
تعداد زیادی اجزاء یک سیستم توزیع را تشکیل میدهند. این بدان معناست که شناسائی و تحلیل جایگزینها بسیار مشکل است. ارزیابی تمامی جایگزینهای محتمل بسیار مشکل و گاهی نیز ناممکن است.
عدم قطعیت
در برنامه ریزی بلند مدت، پیشبینی ارتقاء در آینده امری ضروری است. هر عدم قطعیتی روی طراحی شبکهی توزیع تاثیر میگذارد. گاهی اوقات، بهترین پیشبینیهای طراحی، بار و اقتصادی، عدم قطعیت در مورد بارگذاری آینده سیستم برای طراحی نامناسب شبکه توزیع را در بر نمیگیرد. بنابراین، طراحی سیستم توزیع به منظور ارضاء تقاضای آینده با اجتناب از عدم قطعیت در پیشبینی بار و سایر موارد شبکه های توزیع ضروریست.
سایر جنبههای ایمنی
در فرایند طراحی، طراحان سیستم قدرت بایستی جنبههای دیگر از ایمنی شامل مراجع قانونی، گروه های اجتماعی، مداخله رهبران کسب و کار و سایر خدمات را در محاسبات در نظر بگیرند.
تصویر درباره جامعه شناسی و علوم اجتماعی
۱-۲ مطالعهی تاثیرگذاری خازن روی شبکه
تجربهی طراحان شبکهی توزیع در قالب یک سیستم خبره به شکل تعدادی از قوانین با عنوان پایهی قانون[۲] بیان میشود. بسیاری از مفاهیم در طراحی شبکه های توزیع در توافق با تقاضاست. کل توان و تولید مورد تقاضا به سادگی «مجموع مصرفکنندگان» نیست. تقاضای یک مصرفکننده (که به آن در اصطلاح «بار» اطلاق میشود) عینا توسط تولیدکننده (که به آن «توان مفید» اطلاق میگردد) ارضاء نمیشود. توان مفید، توان اکتیو مورد نیاز برای تولید کارهای مفید است، این همان توان مصرفی در بخش مقاومتی مدار است. ادوات قدرت به صورت ایدهآل مقاومتی نبوده و دارای راکتانساند، که این امر منجربه مصرف توان راکتیو در مدار میشود [۲].
به طور کلی، یک منبع بایستی توان مختلط یا ظاهری تمامی مصرفکنندگان را تامین کند. توان ظاهری یک بار نقطهای (مصرفکننده) از رابطه زیر بدست میآید:
(۱-۱)
که در آن،
Si: توان ظاهری در گره i برحسب kVA
Pi: توان اکتیو مورد نیاز در گره i برحسب kW
Qi: توان راکتیو مورد نیاز در گره i برحسب kVAr
شرکتهای الکتریکی دریافتهاند که تولید توان راکتیو در نیروگاه و تامین تمامی مصرفکنندگان در فواصل دور از پست از نظر اقتصادی ممکن نیست. نصب بانکهای خازنی در غیاب بارها یا مراکز بار راکتیو سیستم قدرت بسیار اقتصادی است. ارسال توان راکتیو سیستم به دو صورت میتواند صورت گیرد. یک روش، حذف دلیل یا نیاز به آن است، که با مدیریت بخشی از امپدانس بار صورت میگیرد. این کار را میتوان با جبرانسازی راکتانس القائی توسط پست با بهره گرفتن از خازنهای سری همانند شکلهای (۱-۱) و (۱-۲) انجام داد. این روش، جبرانسازی سری نامیده میشود.
الف) مدار بدون خازن
ب) مدار با خازن
ج) دیاگرام فازوری بدون خازن
د) دیاگرام فازوری با خازن
شکل (۱-۱): دیاگرام فازوری ولتاژ با ضریب قدرت پسفاز
الف) بدون خازنهای سری
ب) با خازنهای سری
شکل (۱-۲): دیاگرام فازوری ولتاژ با ضریب قدرت پیشفاز
روش دیگر برای غلبه بر نیاز به توان القائی راکتیو، تزریق مقدار معادل توان خازنی راکتیو مورد نیاز در قالب بارها با بهره گرفتن از نصب خازنهای شنت است. خازنهای سری، جریانهای پسفاز مورد نیاز برای بارهای القائی را میکشد. این مفهوم در شکل (۱-۳) نشان داده شده است. از این شکل میتوان دریافت که خازنهای شنت منجر به تغییر در زاویه بین ولتاژ سمت فرستنده (VR) و جریان میشود که آن را به اصلاح ضریب توان مینامند [۳].
الف) مدار بدون خازن
ب) مدار با خازن
ج) دیاگرام فازوری بدون خازن
د) دیاگرام فازوری با خازن
شکل (۱-۳): دیاگرام فازروی یک مدار با ضریب قدرت پسفاز
ترجیحا از خازنهای سری در شبکه های توزیع، بدلیل نیاز به مطالعات مهندسی زیاد و حفاظت آن، استفاده نمیشود. بعلاوه، احتمال داشتن فرورزونانس در ترانسفورماتورهای توزیع و افزایش ولتاژ ناشی از جریان پسفاز بالا حاصل از راهاندازی موتورهای القائی بزرگ وجود دارد. خازنهای سری، از نظر حفاظت در مقابل موج جریان خطای ولتاژهای زیاد، به خوبی حفاظت نمیشوند. به عبارت دیگر، خازنهای شنت یا جبرانسازی راکتیو، جریان راکتیو مورد نیاز بارهای القائی را فراهم میآورند.
در نتیجه، جریان خالص سیستم کاهش یافته و ضریب توان نیز افزایش مییابد. تلفات کل توانهای اکتیو و راکتیو کاهش یافته و به دنبال آن توان ظاهری نیز کم میشود. اصلاح ضریب توان برآیند منتج به افزایش صرفهجوئی سیستم و کمینهسازی تلفات میشود.
مزایای نصب بانک خازنی اقتصادی امری اثبات شده است [۴]، که سبب آزادسازی ظرفیتهای تولید، انتقال و توزیع سیستم میگردد. این امر روی افزایش ظرفیت سیستم تاثیر گذاشته و از این رو، امکان کاهش هزینه های آیند را فراهم میآورد. علاوه بر کاهش تلفات انرژی، تلفات تجهیزات و خط نیز کمینه میشود.
ضریب توان اقتصادی، زمانیکه هزینه نصب بانک خازنی برابر با مزایای اقتصادی نصب آن است، حاصل میشود. ضریب توان اقتصادی را با اجراهای مکرر برنامهی پخش بار به صورت زیر میتوان بدست آورد [۴]:
تنظیم ضریب توان سیستم در حد ۹۰%، با اعمال خازنهای شنت در هر شین.
محاسبهی سود و هزینه ضریب توان جریان.
به ازای ۱% افزایش ضریب توان سیستم، افزودن بانکهای خازنی به شینهها و محاسبهی ضریب توان اقتصادی.
توقف فرایند در زمانیکه سودها و هزینه ها با هم برابرند.
۱-۲-۱ کاربرد بانک خازنی
اگر واحدهای خازن انفرادی به صورت موازی نصب شوند، ظرفیت kVAr مجموعه افزایش مییابد، در حالیکه اگر به صورت سری نصب شود، مقدار KV مجموعه بیشتر میشود. مطالعهای روی منحنی طول مدت بار راکتیو فیدر میتوان انجام داد، به گونهای که کمترین توان راکتیو مورد نیاز (رخ داده در دوره های بارگذاری سبک، مشهور به حالت پایدار) میتواند با اعمال بانکهای خازنی شنت حاصل شود، در حالیکه بانکهای خازنی کلیدزنی را میتوان در دوره های پیک بار بکار گرفت .
روش های مختلفی را میتوان برای محاسبهی میزان اصلاح بانک خازنی کلیدزنی بکار گرفت. همانگونه که در [۴] ذکر شده، شرکتهای برق معمولا افزودن بانکهای خازنی را تحت ارضاء شرایط زیر، انجام میدهند:
(۱-۲) (KVAr of capacitor ≥ ۰٫۷ (Total KVAr of feeder at peak load
