کد خبر: ۵۷۱۲
تاریخ انتشار : ۱۰:۴۹ - ۱۴ مهر ۱۳۹۳
تحلیل پخش بار برای بررسی پروفیل ولتاژ، جریان خطوط و تلفات استفاده می‌شود. در واقع این پارامتر‌ها را می­‌توان شاکله و هسته سیستم قدرت دانست که توسط تحلیل پخش بار بررسی می‌شود. از طرفی دیگر حضور منابع تولید پراکنده در شبکه ­های توزیع سبب اثر گذاری زیادی روی شبکه خواهد شد.

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: تحلیل پخش بار برای بررسی پروفیل ولتاژ، جریان خطوط و تلفات استفاده می­شود. در واقع این پارامتر‌ها را می­توان شاکله و هسته سیستم قدرت دانست که توسط تحلیل پخش بار بررسی می­شود. از طرفی دیگر حضور منابع تولید پراکنده در شبکه­های توزیع سبب اثر گذاری زیادی روی شبکه خواهد شد. این عوامل به علت گستردگی زیادی که دارند مقوله­های وسیعی را تحت پوشش خود خواهند گرفت. در این فصل ابتدا تاثیراتی که این منابع در رابطه با مقوله پخش بار شبکه خواهند گذاشت بررسی خواهند شد. مهمترین تاثیر منابع تولید پراکنده روی پروفیل ولتاژ و جریان خطوط شبکه خواهد بود که بصورت مبسوط بررسی خواهد شد. در واقع می­توان مهمترین تاثیر DG در شبکه ­های توزیع را اضافه ولتاژ دانست.

اضافه ولتاژی که اکثراً به دلیل تغییر جهت جریان و تنظیمات رایجی که در شبکه­‌های سنتی توزیع لحاظ می­شود اتفاق می­افتد. واقعیت آن است که تغییر جهت جریان عبوری از خطوط می­توانند پروفیل ولتاژ را دستخوش تغییرات فراوانی بکنند که اضافه ولتاژ یکی از آنهاست. تاثیراتی که این تغییرات بر روی ادوات تنظیم ولتاژ شبکه می­گذارد یکی دیگر از مهمترین تاثیرات DG در شبکه­‌های توزیع می­باشد. مولد‌های تولید ژراکنده می­توانند به صورت‌های مختلفی وارد مدار شود که هر کدام از مد‌های عملکردی آن‌ها می­تواند تاثیر خود را داشته باشد. اگر چه استاندارد تنظیم ولتاژ توسط DG را کرده است. اما با این وجود در شرایطی که یک توافق دو طرفه بین بهره­بردار شبکه و صاحب DG وجود داشته باشد این وسایل می­توانند در مد کنترل ولتاژ یعنی PV وارد مدار شده و به تنظیم ولتاژ کمک کنند.



با توجه به تغییر بار شبکه معمولا برای آنکه بدترین حالت شبکه از نظر پروفیل ولتاژ و جریان خطوط بررسی شود، مطالعه پخش بار در شبکه­های سنتی معمولا با ماکزیمم بار گذاری انجام می­شود. حضور منابع تولید پراکنده و اینکه امکان خروج آن‌ها نیز وجود دارد باعث شده که بررسی شرایط مختلف شبکه نیازمند مطالعه پخش بار شبکه در سناریو‌های مختلف باشد. این سناریو‌ها و اهداف آن‌ها به تفصیل در این فصل بررسی می­شود. بنابراین در این فصل سعی می­شود مطالعات موردنیاز شبکه برای اتصال منابع تولید پراکنده از دید پخش بار مورد بررسی قرار گیرد و نیازمندی‌ها و الزامات آن مشخص شود.

۱- مولفه­‌های مورد مطالعه پخش بار
پخش بار بعنوان یکی از مطالعات اساسی شبکه معمولا برای بررسی سه پارامتر مهم شبکه بکار می­رود این سه پارامتر شامل پروفیل ولتاژ، جریان خطوط و تلفات شبکه است. هر یک از این پارامتر‌ها محدودیت­های بهره­برداری و طراحی شبکه را از یک جنبه بررسی می­کنند که می­توان آن‌ها را بصورت زیر بیان کرد:



۲-۱ جریان خطوط
در شبکه­‌های قدرت یکی از پارامتر‌های که باید بررسی شود توانایی انتقال توان خطوط مختلف می­باشد. هادی­های مورد استفاده در شبکه‌های توزیع بر اساس استاندارد‌های موجود طراحی شده­اند و هر یک از آن‌ها با توجه به شرایط محیطی و سایر عوامل موثر توانایی عبور جریان محدودی را دارند و عبور جریان بیش از این مقدار می­تواند به هادی آسیب جدی برساند. از اینرو بعد از همگرا شدن نتایج پخش بار باید جریان خطوط مختلف از نظر عبور اضافه جریان بررسی شود. یعنی بر اساس منحنی بارپذیری هادی و نتایج پخش بار مناسب بودن هادی انتخاب شده بررسی می­شود. منحنی بارپذیری هادی­های مختلف تحت شرایط محیطی فیزیکی متفاوتی ارائه شده­اند که باید مد نظر قرار گیرد.

همچنانکه در فصل قبل بیان شد مطالعه پخش بار باید در فاز‌های مختلف طراحی شبکه یا به منظور بررسی مانور‌های احتمالی انجام گیرد. در هر یک از این مراحل نحوه برخورد با محدودیت­های جریانی شبکه می­تواند متفاوت باشد. در فاز طراحی طراح براحتی می­تواند با استفاده از هادی­های مناسب­تر طرح خود را در همان گام اول اصلاح کند. البته به اینکه طراحی در چه فازی باشد نیز بستگی دارد. اما در حالت­های مانور روی شبکه می­تواند محدودیت­هایی برای بهره­بردار ایجاد کند.

۲-۲ پروفیل ولتاژ
ولتاژ بعنوان یکی از مهمترین پارامتر‌های شبکه­های قدرت بسیار متنوع بوده و بر اساس سطوح ولتاژ سیستم­های قدرت به چهار دسته زیر تقسیم می­شوند که عبارتند از:

۱) فشار ضعیف: این سطح به محدوده ولتاژ بین صفر ولت تا ۱۰۰۰ ولت اتلاق می­گردد. این سطح در ایران شامل سطح ۴۰۰ ولت می­باشد.

۲) فشار متوسط: سطح فشار متوسط به محدوده بین ۱ کیلوولت تا ۵۰ کیلو ولت اتلاق می­گردد. این سطح در ایران شامل ۱۱، ۲۰ و ۳۳ کیلوولت می­باشد.

۳) فشار قوی: این سطح ولتاژ به محدوده بین ۵۰ تا ۲۳۰ کیلوولت گفته می­شود که در ایران از این سطح ولتاژ‌های ۶۳، ۱۳۲ و ۲۳۰ کیلوولت وجود دارند

۴) فوق فشار قوی: سطح ولتاژ فوق فشار قوی به ولتاژ‌های بیشتر از ۲۳۰ کیلوولت اتلاق می­گردد و در شبکه ایران تنها خطوط ۴۰۰ کیلوولت در این سطح قرار می­گیرند.

اگر چه سطوح ولتاژ مختلفی در شبکه ­های قدرت می­توان یافت، اما محدوده مجاز تغییرات هر یک از این سطوح در شبکه بسیار محدود بوده و استاندارد‌ها معمولا تنها اجازه تغییرات ناچیزی در حدود ۵ درصد مقدار نامی را می­دهند.

پروفیل ولتاژ شبکه که معمولا ولتاژ قسمت­های مختلف شبکه را برحسب زمان نشان می­دهد اولین و مهمترین مولفه‌ای است که از خروجی نتایج پخش بار استخراج می­شود. در واقع پروفیل ولتاژ یک شبکه می­تواند بیانگر بسیاری از مزایا و معایب شبکه باشد. این مزایا و معایب می­تواند شامل تعیین نقاط قدرت و ضعف شبکه، تعیین امکان بارگذاری جدید و ... باشد. در بررسی پروفیل ولتاژ محدوده­های بالا و پایین دامنه ولتاژ از اهمیت بسیار بالایی برخوردار بوده و این نقاط محدودیت­های شبکه را تعیین می­کنند این دو محدودیت را بصورت زیر می­توان تشریح کرد:

 ۲-۲-۱ افت ولتاژ
انتقال توان در یک شبکه قدرت همواره با افت ولتاژ یا تلفات ولتاژ همراه می­باشد. از طرفی دیگر لوازم و اداواتی که به شبکه توزیع وصل می­شوند قابلیت کار در هر محدوده­ای از ولتاژ را ندارند و باید در یک محدوده استاندارد کار کنند. از اینرو استاندار‌های موجود، شرکت­های توزیع را ملزم به نگه داشتن ولتاژ در یک محدوده مشخص می­کند. طبق استاندارد مجاز در شبکه­های توزیع ایران حد پایین ولتاژ نباید از ۹۵ درصد مقدار نامی کمتر شود. این محدودیت باعث می­شود که افت ولتاژ به یکی از مشکلات شبکه­های توزیع تبدیل گردد.

در شبکه­های توزیع سنتی، شبکه انتقال از طریق پست فوق توزیع به شبکه توزیع متصل می­شود. همچنان که در فصل قبل تشریح شد این شبکه می­تواند نقش شین بی­نهایت را برای شبکه توزیع داشته باشد. در یک شبکه توزیع توان الکتریکی از پست فوق توزیع توسط فیدر‌های شعاعی فشار متوسط به سر پست­های توزیع منتقل شده و بعد از تقویت توسط تپ آفلاین ترانسفورماتور‌های این پست­ها از طریق فیدر‌های فشار ضعیف به مشترکین تحویل داده می­شود. در هر یک از این دو بخش ولتاژ دچار افت خواهد شد و با توجه به رابطه (۳-۱۰) اگر فیدر‌ها طولانی بوده و توان انتقالی نیز زیاد باشد آنگاه ممکن است که شبکه با مشکل افت ولتاژ مواجه شود و این می­تواند به یکی از مشکلات عمده شبکه تبدیل شودکه شرکت­های توزیع باید راه چاره­ای برای آن پیدا کنند. این مشکل وقتی تشدید می­شود که شبکه در ساعات پیک مصرف مورد بهره­برداری قرار گیرد. در حالت کلی می­توان پروفیل ولتاژ از سر پست فوق توزیع تا سر بار‌های مصرف کننده را بصورت شکل ۳-۳ نشان داد. در این شکل ترانسفورماتور پست فوق توزیع دارای تپ چنجر اتوماتیک و ترانسفورماتور پست توزیع دارای تپ چنجر آفلاین می­باشد.

برای جبران افت ولتاژ در طول فیدر راه‌های متفاوتی وجود دارد. یکی از روش­های ساده و البته خیلی موثر که همواره در مراحل اولیه طراحی مدنظر قرار می­گیرد تقویت شبکه می­باشد. استفاده از هادی­‌های با مقاومت کمتر همچنان دیده می­ شود می­تواند افت ولتاژ شبکه را کاهش دهد. همچنین در همان مراحل اولیه طراحی، تنظیم تپ ترانسفورماتور‌ها روی مقادیر ماکزیمم می­تواند باعث تقویت ولتاژ شبکه شود. سایر راه‌های جبران افت ولتاژ را می­توان بصورت زیر نام برد:

۱) جبرانسازی توان راکتیو

۲) استفاده از تنظیم کننده­های ولتاژ

۳) متعادل سازی بار


۲-۲-۲ افزایش ولتاژ
افزایش ولتاژ به معنای فراتر رفتن ولتاژ مشترکین از ماکزیمم ولتاژ قابل قبول می­باشد. بنا بر استاندارد ایران ولتاژ تحویلی به مشترکین نباید از ۰۵/۱ پریونیت که معادل ۲۴۲ ولت برای مشترکین تکفاز می­باشد، فراتر رود. در شبکه­های توزیع سنتی احتمال وقوع افزایش ولتاژ بسیار کم می­باشد مگر آنکه تپ چنجر‌های ترانسفورماتور‌های فوق توزیع و توزیع همراه با خازن گذاری غیر فنی در شبکه باعث ایجاد افزایش ولتاژ در ساعات کاهش مصرف شود. در واقع یک طراحی ساده و مهندسی به راحتی می­تواند افزایش ولتاژ را کنترل کند. برای بررسی اثر خازن گذاری بر شبکه­های توزیع شکل ۳-۴ که در آن یک خازن به شبکه فشار ضعیف متصل شده است، بررسی می ­شود. در این شکل توان راکتیو Qc توسط خازن به شبکه تزریق می ­شود.

مقدار افت ولتاژ منفی خواهد شد یعنی ولتاژ شین بار از ولتاژ پست توزیع بیشتر شده و، چون معمولا تپ چنجر آفلاین پست توزیع برای جبران افت ولتاژ در ساعات پیک روی ماکزیمم تنظیم می­شود در نتیجه بار دچار اضافه ولتاژ خواهد شد. معمولا این حالت در ساعت‌های کم باری و شبکه­هایی که از بانک­های خازنی بزرگ استفاده می­کنند، بوجود خواهد آمد.

مهمترین راهکار برای مواجه با افزایش ولتاژ را می­توان طراحی مهندسی دقیق دانست. در واقع اگر قرار باشد که در شبکه خازن گذاری انجام شود باید مطالعه دقیقی روی مقدار و محل خازن گذاری انجام شود. همچنین باید هماهنگی لازم بین خازن و تپ چنجر‌های شبکه انجام شود.

۲-۳ تلفات شبکه
انتقال توان الکتریکی از طریق خطوط انتقال یا توزیع همواره همراه با تلفات می­باشد. عامل ایجاد تلفات در شبکه­های قدرت مقاومت الکتریکی می­باشد. اگر در شکل ۳-۱ همچنان که نشان داده شده است جریان I از هادی عبور کند


تلفات هر شبکه­‌ای را می­توان با کمک تحلیل پخش بار بدست آورد. در واقع یکی از پارامتر‌های خروجی مطالعه پخش بار تلفات شبکه می­باشد. در فصل قبل در معرفی شین مرجع بیان شد که یکی از وظایف این شین جبران تلفات شبکه می­باشد. بنابراین اگر روش استفاده شده برای پخش بار از یک شین مرجع متمرکز برای جبران تلفات شبکه استفاده کند آنگاه تلفات شبکه به توان تزریقی که این شین در حالت بدون تلفات شبکه تولید می­کند افزوده می ­شود. اگر پخش بار با استفاده از شین مرجع توزیع شده انجام گیرد هر یک از شین­های دارای ژنراتور می­توانند قسمتی از تلفات شبکه را جبران کنند. این روش به دلیل نزدیک شدن تولید به مصرف تلفات شبکه را نیز تا حدودی کاهش می­دهد.

البته، چون در شبکه­ های توزیع عملا شبکه تنها از طریق شبکه انتقال و پست فوق توزیع تغذیه می­شود و ژنراتور مستقلی که بتواند جبران قسمتی از تلفات شبکه را بعهده بگیرد وجود ندارد، امکان استفاده از شین مرجع توزیع شده وجود ندارد.



برای دانلود فایل کامل لینک زیر 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.
نتیجه عبارت زیر را وارد کنید
captcha =
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