کنترل ولتاژ و توان راکتیو در فیدر‌های حلقه بسته با حضور منابع تولید پراکنده DG + دانلود

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: در اینجا به بررسی کنترل ولتاژ و توان راکتیو در سیستمهای توزیع شعاعی و حلقه بسته با حضور تولید پراکنده و چگونگی تاثیر آن بر کنترل توان می پردازیم. تجزیه و تحلیل مقایسه ای این ولتاژ و کنترل توان راکتیو در فیدرهای شعاعی و حلقه بسته بر اساس شرایط هماهنگیOLTC خازنهای پست (خازنهای موازی نصب شده در باسهای فرعی پست) و خازنهای فیدر(خازنهای شنت جایابی شده در امتداد فیدر) ارائه شده است.

فواید کاربرد سیستم حلقه بسته در یک مطالعه موردی شناخته شده است. در این جا نشان داده شده است که تلفات خط (فیدر) و نوسانات ولتاژی با تغییر از سیستم شعاعی به سیستم حلقه بسته کاهش پیدا میکند. کاهش نوسانات ولتاژ در فیدر نشان داده نشده است که OLTC و کاربرد خازن را کاهش میدهد. علاوه بر این نشان میدهد که کاربرد حلقه بسته میتواند ارتقای خط توزیع را به دلیل رشد بار به تاخیر بیااندازد در صورتی که اگر عملیات احتمالی در نظر گرفته شود در عملکرد سیستم حلقه بسته حتی زودتر درخواست ارتقائ خط توزیع اتفاق می افتد.

فیدرهای ولتاژ متوسط (mv) عمدتا به صورت شعاعی به کار برده میشوند. با این حال آنها بطور معمول با مسیرهای مختلفی از منبع تغذیه میشوند برای اطمینان از اتصال حمایتی و به حداقل رساندن تاثیر خطاهای دائمی و جلوگیری از بارهای غیره خدماتی در طول وقفه برنامه ریزی شده. مسیر متفاوت اتصالی فیدرها به طور معمول بصورت کلید باز هستند. (بصورت بار به فیدرها متصل هستند). کاربرد شعاعی برای فیدرهای متفاوت mw برای چندین دهه است که به دلیل سادگی آن مورد پذیرش قرار گرفته است. با این حال در خط با افزایش حلقه در بهبود کیفیت توزیع برق، کاربرد سیستم حلقه بسته در حال تبدیل شدن به یک موضع مهم و مورد علاقه است. در مقایسه با فیدرهای شعاعی، فیدرهای حلقه بسته به عنوان سیستمی که مزیت های کاهش تلفات برق، بهبود پروفیل ولتاژ خط و افزایش انعطلاف پذیری لازم را برای مواجه شدن با رشد بار را دارند شناخته شده است. در سیستمهای توزیع با مولدهای پراکنده (DG)، سیستم حلقه بسته، حداکثر ظرفیت مجاز DG در فیدر را افزایش میدهد و لذا خطر اضافه ولتاژ و اضافه بار شدن خطوط را کاهش میدهد.

از سوی دیگر علاوه بر این که کاربرد سیستم حلقه بسته افزایش پیچیدگی طرح حفاظتی از فیدر را شامل میشود معایب افزایش جریان اتصال کوتاه و افزایش افتادن فرکانس و شدت فرو رفتگی ولتاژ را دارد.

 به بررسی کنترل توان راکتیو و ولتاژ در فیدرهای توزیع شعاعی و حلقه بسته با و بدون حضور تولیدات پراکنده می پردازیم. تجزیه و تحلیل مقایسه ای  ولتاژ و کنترل توان راکتیو در فیدرهای شعاعی و حلقه بسته بر اساس شرایط هماهنگیOLTC خازنهای پست (خازنهای موازی نصب شده در باسهای فرعی پست) و خازنهای فیدر(خازنهای شنت جایابی شده در امتداد فیدر) ارائه شده است.
در این مورد مطالعه ای، فواید شناخته شده سیستم حلقه بسته مورد بررسی قرار میگیرد. تجهیزات کنترل توان راکتیو و ولتاژ عملکردی به روش متعارف را عهده دار هستند که امروزه در اکثر سیستمهای توزیع بر اساس نقاط تنظیم کنترلی از پیش تعیین شده بدون هیچگونه ارتباطی میان آنها بکار گرفته شده اند.

هر دو ماشین القایی و سنکرون مستقر در DG با دو توان خروجی متغیر و ثابت رفتار میکنند.

- بهره برداری(بکارگیری) فیدرهای شعاعی در برابر حلقه بسته:

 

بکارگیری عملیات شعاعی در فیدرهای ولتاژ متوسط معمولی برای چندین دهه است که پذیرفته شده است و بکارگیری خط را به سادگی امکان پذیر میکند. فیدرهای شعاعی با مسیرهای مختلفی از منبع برای اطمینان از اتصال حمایتی و حداقل رساندن تاثیرخطاهای دائمی و جلوگیری از بارهای غیر خدماتی در طول وقفه برنامه ریزی شده تغذیه میشوند. نقطه ضعف شبکه های شعاعی این است که قطع یک فیدر اصلی باعث بی برق شدن تمام بارهای پایین دست میشود. این وقفه (بی برق شدن) را میتوان با شبکه حلقه بسته ای که سیستم حفاظت آن بدرستی انجام شده باشد کاهش داد.

 

شبکه حلقه بسته به خوبی شناخه شده است که مزایای استفاده از آن کاهش تلفات برق، بهبود پروفیل ولتاژ فیدر و افزایش انعطاف پذیری لازم برای شبکه های در حال رشد است که در آن مزیت کاهش تلفات و بهبود پروفیل ولتاژ در فیدرهای نامتعادل نیز افزایش خواهد یافت.(در فیدرهای نامتعادل این مزیت ها بیشتر به چشم می خورد).

در سیستم های توزیع با تولید پراکنده DG، سیستم شبکه حلقه بسته حداکثر ظرفیت مجاز نصب DG در فیدر را افزایش میدهد ولذا خطر اضافه ولتاژ و اضافه بار شدن خطوط را کاهش میدهد. از سوی دیگر علاوه بر اینکه کاربرد شبکه حلقه بسته افزایش پیچیدگی طرح حفاظتی از فیدر را در پی دارد معایبی نظیر افزایش جریان اتصال کوتاه، افزایش افت فرکانس و شدت فرو رفتگی و افت ولتاژ را نیز دارد.

بنابراین بهره برداری از شبکه ها بصورت حلقه بسته می تواند خطر اضافه باردار شدن یا پایین افتادن ولتاژ را هنگامی که حلقه باز می شود را در پی داشته باشد.

از این رو برای تعدیل این شرایط احتمالی باید جوری برنامه ریزی شود که با فراهم کردن ظرفیت به اندازه کافی پس از باز کردن حلقه، توان نیز انتقال یابد یا بطور خودکار وقتی حلقه ناخواسته باز شد برخی از بارها به فیدر دیگری انتقال یابد.

با عملکرد اولی، فیدر در بار بسیار کمتری از ظرفیت خود در شبکه بارگذاری می شود در حالیکه گزینه دوم نیازمند بالا بردن سطح اتوماسیون و هوشمندسازی فیدرها است که در آن برخی از کلیدهای قطع یا ریکلوزرها قادر به عملکرد خودکار از راه دور باشند.

 

برای دانلود فایل کامل روی لینک زیر کلیک نمایید