کد خبر: ۵۷۱۲
تاریخ انتشار : ۱۰:۴۹ - ۱۴ مهر ۱۳۹۳
تحليل پخش بار براي بررسي پروفيل ولتاژ، جريان خطوط و تلفات استفاده مي­شود. در واقع اين پارامترها را مي­توان شاكله و هسته سيستم قدرت دانست كه توسط تحليل پخش بار بررسي مي­شود. از طرفي ديگر حضور منابع توليد پراكنده در شبكه ­هاي توزيع سبب اثر گذاري زيادي روي شبكه خواهد شد.

به گزارش "برق نيوز"  تحليل پخش بار براي بررسي پروفيل ولتاژ، جريان خطوط و تلفات استفاده مي­شود. در واقع اين پارامترها را مي­توان شاكله و هسته سيستم قدرت دانست كه توسط تحليل پخش بار بررسي مي­شود. از طرفي ديگر حضور منابع توليد پراكنده در شبكه­هاي توزيع سبب اثر گذاري زيادي روي شبكه خواهد شد. اين عوامل به علت گستردگي زيادي كه دارند مقوله­هاي وسيعي را تحت پوشش خود خواهند گرفت. در اين فصل ابتدا تاثيراتي كه اين منابع در رابطه با مقوله پخش بار شبكه خواهند گذاشت بررسي خواهند شد. مهمترين تاثير منابع توليد پراكنده روي پروفيل ولتاژ و جريان خطوط شبكه خواهد بود كه بصورت مبسوط بررسي خواهد شد. در واقع مي­توان مهمترين تاثير DG در شبكه­هاي توزيع را اضافه ولتاژ دانست.

اضافه ولتاژي كه اكثراً به دليل تغيير جهت جريان و تنظيمات رايجي كه در شبكه­ هاي سنتي توزيع لحاظ مي­شود اتفاق مي­افتد. واقعيت آن است كه تغيير جهت جريان عبوري از خطوط مي­توانند پروفيل ولتاژ را دستخوش تغييرات فراواني بكنند كه اضافه ولتاژ يكي از آنهاست. تاثيراتي كه اين تغييرات بر روي ادوات تنظيم ولتاژ شبكه مي­گذارد يكي ديگر از مهمترين تاثيرات DG در شبكه­ هاي توزيع مي­باشد. مولدهاي توليد ژراكنده مي­توانند به صورتهاي مختلفي وارد مدار شود كه هر كدام از مدهاي عملكردي آنها مي­تواند تاثير خود را داشته باشد. اگر چه استاندارد تنظيم ولتاژ توسط DGرا كرده است [1] اما با اين وجود در شرايطي كه يك توافق دو طرفه بين بهره­بردار شبكه و صاحب DG وجود داشته باشد اين وسايل مي­توانند در مد كنترل ولتاژ يعني PV وارد مدار شده و به تنظيم ولتاژ كمك كنند[2].

با توجه به تغيير بار شبكه معمولا براي آنكه بدترين حالت شبكه از نظر پروفيل ولتاژ و جريان خطوط بررسي شود، مطالعه پخش بار در شبكه­هاي سنتي معمولا با ماكزيمم بار گذاري انجام مي­شود. حضور منابع توليد پراكنده و اينكه امكان خروج آنها نيز وجود دارد باعث شده كه بررسي شرايط مختلف شبكه نيازمند مطالعه پخش بار شبكه در سناريوهاي مختلف باشد. اين سناريوها و اهداف آنها به تفصيل در اين فصل بررسي مي­شود. بنابراين در اين فصل سعي مي­شود مطالعات موردنياز شبكه براي اتصال منابع توليد پراكنده از ديد پخش بار مورد بررسي قرار گيرد و نيازمنديها و الزامات آن مشخص شود.

1- مولفه­ هاي مورد مطالعه پخش بار

به گزارش "برق نيوز"  پخش بار بعنوان يكي از مطالعات اساسي شبكه معمولا براي بررسي سه پارامتر مهم شبكه بكار مي­رود اين سه پارامتر شامل پروفيل ولتاژ، جريان خطوط و تلفات شبكه است. هر يك از اين پارامترها محدوديت­هاي بهره­برداري و طراحي شبكه را از يك جنبه بررسي مي­كنند كه مي­توان آنها را بصورت زير بيان كرد:

2-1 جريان خطوط

در شبكه­ هاي قدرت يكي از پارامترهاي كه بايد بررسي شود توانايي انتقال توان خطوط مختلف مي­باشد. هادي­هاي مورد استفاده در شبكه هاي توزيع بر اساس استانداردهاي موجود طراحي شده­اند و هر يك از آنها با توجه به شرايط محيطي و ساير عوامل موثر توانايي عبور جريان محدودي را دارند و عبور جريان بيش از اين مقدار مي­تواند به هادي آسيب جدي برساند. از اينرو بعد از همگرا شدن نتايج پخش بار بايد جريان خطوط مختلف از نظر عبور اضافه جريان بررسي شود. يعني بر اساس منحني بارپذيري هادي و نتايج پخش بار مناسب بودن هادي انتخاب شده بررسي مي­شود. منحني بارپذيري هادي­هاي مختلف تحت شرايط محيطي فيزيكي متفاوتي ارائه شده­اند كه بايد مد نظر قرار گيرد.

همچنانكه در فصل قبل بيان شد مطالعه پخش بار بايد در فازهاي مختلف طراحي شبكه يا به منظور بررسي مانورهاي احتمالي انجام گيرد. در هر يك از اين مراحل نحوه برخورد با محدوديت­هاي جرياني شبكه مي­تواند متفاوت باشد. در فاز طراحي طراح براحتي مي­تواند با استفاده از هادي­هاي مناسب­تر طرح خود را در همان گام اول اصلاح كند. البته به اينكه طراحي در چه فازي باشد نيز بستگي دارد. اما در حالت­هاي مانور روي شبكه مي­تواند محدوديت­هايي براي بهره­بردار ايجاد كند.

2-2 پروفيل ولتاژ

ولتاژ بعنوان يكي از مهمترين پارامترهاي شبكه­هاي قدرت بسيار متنوع بوده و بر اساس سطوح ولتاژ سيستم­هاي قدرت به چهار دسته زير تقسيم مي­شوند كه عبارتند از [3]:

1) فشار ضعيف: اين سطح به محدوده ولتاژ بين صفر ولت تا 1000 ولت اتلاق مي­گردد. اين سطح در ايران شامل سطح 400 ولت مي­باشد.

2) فشار متوسط: سطح فشار متوسط به محدوده بين 1 كيلوولت تا 50 كيلو ولت اتلاق مي­گردد. اين سطح در ايران شامل 11، 20 و 33 كيلوولت مي­باشد.

3) فشار قوي: اين سطح ولتاژ به محدوده بين 50 تا 230 كيلوولت گفته مي­شود كه در ايران از اين سطح ولتاژهاي 63، 132 و 230 كيلوولت وجود دارند

4) فوق فشار قوي: سطح ولتاژ فوق فشار قوي به ولتاژهاي بيشتر از 230 كيلوولت اتلاق مي­گردد و در شبكه ايران تنها خطوط 400 كيلوولت در اين سطح قرار مي­گيرند.

اگر چه سطوح ولتاژ مختلفي در شبكه ­هاي قدرت مي­توان يافت اما محدوده مجاز تغييرات هر يك از اين سطوح در شبكه بسيار محدود بوده و استانداردها معمولا تنها اجازه تغييرات ناچيزي در حدود 5 درصد مقدار نامي را مي­دهند.

پروفيل ولتاژ شبكه كه معمولا ولتاژ قسمت­هاي مختلف شبكه را برحسب زمان نشان مي­دهد اولين و مهمترين مولفه اي است كه از خروجي نتايج پخش بار استخراج مي­شود. در واقع پروفيل ولتاژ يك شبكه مي­تواند بيانگر بسياري از مزايا و معايب شبكه باشد. اين مزايا و معايب مي­تواند شامل تعيين نقاط قدرت و ضعف شبكه، تعيين امكان بارگذاري جديد و ... باشد. در بررسي پروفيل ولتاژ محدوده­هاي بالا و پايين دامنه ولتاژ از اهميت بسيار بالايي برخوردار بوده و اين نقاط محدوديت­هاي شبكه را تعيين مي­كنند اين دو محدوديت را بصورت زير مي­توان تشريح كرد:

2-2-1 افت ولتاژ

انتقال توان در يك شبكه قدرت همواره با افت ولتاژ يا تلفات ولتاژ همراه مي­باشد. از طرفي ديگر لوازم و اداواتي كه به شبكه توزيع وصل مي­شوند قابليت كار در هر محدوده­اي از ولتاژ را ندارند و بايد در يك محدوده استاندارد كار كنند. از اينرو استاندارهاي موجود، شركت­هاي توزيع را ملزم به نگه داشتن ولتاژ در يك محدوده مشخص مي­كند. طبق استاندارد مجاز در شبكه­هاي توزيع ايران حد پايين ولتاژ نبايد از 95 درصد مقدار نامي كمتر شود. اين محدوديت باعث مي­شود كه افت ولتاژ به يكي از مشكلات شبكه­هاي توزيع تبديل گردد.

در شبكه­هاي توزيع سنتي، شبكه انتقال از طريق پست فوق توزيع به شبكه توزيع متصل مي­شود. همچنان كه در فصل قبل تشريح شد اين شبكه مي­تواند نقش شين بي­نهايت را براي شبكه توزيع داشته باشد. در يك شبكه توزيع توان الكتريكي از پست فوق توزيع توسط فيدرهاي شعاعي فشار متوسط به سر پست­هاي توزيع منتقل شده و بعد از تقويت توسط تپ آفلاين ترانسفورماتورهاي اين پست­ها از طريق فيدرهاي فشار ضعيف به مشتركين تحويل داده مي­شود. در هر يك از اين دو بخش ولتاژ دچار افت خواهد شد و با توجه به رابطه (3-10) اگر فيدرها طولاني بوده و توان انتقالي نيز زياد باشد آنگاه ممكن است كه شبكه با مشكل افت ولتاژ مواجه شود و اين مي­تواند به يكي از مشكلات عمده شبكه تبديل شودكه شركت­هاي توزيع بايد راه چاره­اي براي آن پيدا كنند. اين مشكل وقتي تشديد مي­شود كه شبكه در ساعات پيك مصرف مورد بهره­برداري قرار گيرد. در حالت كلي مي­توان پروفيل ولتاژ از سر پست فوق توزيع تا سر بارهاي مصرف كننده را بصورت شكل 3-3 نشان داد. در اين شكل ترانسفورماتور پست فوق توزيع داراي تپ چنجر اتوماتيك و ترانسفورماتور پست توزيع داراي تپ چنجر آفلاين مي­باشد.

براي جبران افت ولتاژ در طول فيدر راههاي متفاوتي وجود دارد. يكي از روش­هاي ساده و البته خيلي موثر كه همواره در مراحل اوليه طراحي مدنظر قرار مي­گيرد تقويت شبكه مي­باشد. استفاده از هادي­هاي با مقاومت كمتر همچنان كه در رابطه (3-11) ديده مي­شود مي­تواند افت ولتاژ شبكه را كاهش دهد. همچنين در همان مراحل اوليه طراحي، تنظيم تپ ترانسفورماتورها روي مقادير ماكزيمم مي­تواند باعث تقويت ولتاژ شبكه شود. ساير راههاي جبران افت ولتاژ را مي­توان بصورت زير نام برد:

1) جبرانسازي توان راكتيو

2) استفاده از تنظيم كننده­هاي ولتاژ

3) متعادل سازي بار

2-2-2 افزايش ولتاژ

افزايش ولتاژ به معناي فراتر رفتن ولتاژ مشتركين از ماكزيمم ولتاژ قابل قبول مي­باشد. بنا بر استاندارد ايران ولتاژ تحويلي به مشتركين نبايد از 05/1 پريونيت كه معادل 242 ولت براي مشتركين تكفاز مي­باشد، فراتر رود. در شبكه­هاي توزيع سنتي احتمال وقوع افزايش ولتاژ بسيار كم مي­باشد مگر آنكه تپ چنجرهاي ترانسفورماتورهاي فوق توزيع و توزيع همراه با خازن گذاري غير فني در شبكه باعث ايجاد افزايش ولتاژ در ساعات كاهش مصرف شود. در واقع يك طراحي ساده و مهندسي به راحتي مي­تواند افزايش ولتاژ را كنترل كند. براي بررسي اثر خازن گذاري بر شبكه­هاي توزيع شكل 3-4 كه در آن يك خازن به شبكه فشار ضعيف متصل شده است، بررسي مي­شود. در اين شكل توان راكتيو Qc توسط خازن به شبكه تزريق مي­شود.

مقدار افت ولتاژ منفي خواهد شد يعني ولتاژ شين بار از ولتاژ پست توزيع بيشتر شده و چون معمولا تپ چنجر آفلاين پست توزيع براي جبران افت ولتاژ در ساعات پيك روي ماكزيمم تنظيم مي­شود در نتيجه بار دچار اضافه ولتاژ خواهد شد. معمولا اين حالت در ساعتهاي كم باري و شبكه­هايي كه از بانك­هاي خازني بزرگ استفاده مي­كنند، بوجود خواهد آمد.

مهمترين راهكار براي مواجه با افزايش ولتاژ را مي­توان طراحي مهندسي دقيق دانست. در واقع اگر قرار باشد كه در شبكه خازن گذاري انجام شود بايد مطالعه دقيقي روي مقدار و محل خازن گذاري انجام شود. همچنين بايد هماهنگي لازم بين خازن و تپ چنجرهاي شبكه انجام شود.

2-3 تلفات شبکه

انتقال توان الكتريكي از طريق خطوط انتقال يا توزيع همواره همراه با تلفات مي­باشد. عامل ايجاد تلفات در شبكه­هاي قدرت مقاومت الكتريكي مي­باشد. اگر در شكل 3-1 همچنان كه نشان داده شده است جريان I از هادي عبور كند

به گزارش "برق نيوز"  تلفات هر شبكه­ اي را مي­توان با كمك تحليل پخش بار بدست آورد. در واقع يكي از پارامترهاي خروجي مطالعه پخش بار تلفات شبكه مي­باشد. در فصل قبل در معرفي شين مرجع بيان شد كه يكي از وظايف اين شين جبران تلفات شبكه مي­باشد. بنابراين اگر روش استفاده شده براي پخش بار از يك شين مرجع متمركز براي جبران تلفات شبكه استفاده كند آنگاه تلفات شبكه به توان تزريقي كه اين شين در حالت بدون تلفات شبكه توليد مي­كند افزوده مي­شود. اگر پخش بار با استفاده از شين مرجع توزيع شده انجام گيرد هر يك از شين­هاي داراي ژنراتور مي­توانند قسمتي از تلفات شبكه را جبران كنند. اين روش به دليل نزديك شدن توليد به مصرف تلفات شبكه را نيز تا حدودي كاهش مي­دهد[13-4].

البته چون در شبكه­هاي توزيع عملا شبكه تنها از طريق شبكه انتقال و پست فوق توزيع تغذيه مي­شود و ژنراتور مستقلي كه بتواند جبران قسمتي از تلفات شبكه را بعهده بگيرد وجود ندارد، امكان استفاده از شين مرجع توزيع شده وجود ندارد.


برای دانلود فایل کامل اینجا را کلیک نمایید


ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار