اصول طراحی واحدهای تولیدی توزیع شده با ولتاژ پایین با افزایش قابلیت عبور از خطا

چکیده

ادغام زیاد واحدهای تولید پراکنده (DG) در شبکه های توزیع ولتاژ پایین (LVDN) باعث شده است که بسیاری از موضوعات طراحی را در رابطه با رفتار آنها در صورت ایجاد اختلال در شبکه مورد توجه قرار گیرد. این مقاله اصول طراحی و رفتار مناسب مبدل های قدرت را ارائه می دهد که واحدهای DG باید برای تأمین نیازهای  گذر از خطا فراهم باشد. همچنین ، نتایج شبیه سازی و بحث بصیرت در مورد آنها گنجانده شده است.

کلید واژه ها: توزیع برق ، عبور از خطا ، طراحی ، سیستم های انرژی تجدید پذیر

معرفی

سیستم های قدرت با توجه به نیروگاه های مرکزی بزرگ تأمین بار الکتریکی از طریق شبکه های انتقال و توزیع به طور متداول طراحی می شوند. ادغام DG در این سیستم ها معمولاً (توسط شرکت های توزیع کننده) به 20٪ پست نصب شده kVA محدود می شود [1]. این محدودیت به طور کلی از نظر ایمنی بسیار مهم می باشد ، زیرا تأثیر DG در عملکرد شبکه توزیع ، به ویژه پاسخ آن در صورت ایجاد اختلال را به حداقل می رساند. با این حال ، این محدودیت ها به مانعی در سر راه بهره برداری بیشتر و تجمیع منابع انرژی تجدیدپذیر (RES) در سیستم های برق (EPS) تبدیل می شوند. برای غلبه بر این مشکل ، تمام مولدهای RES (نیروگاه های بادی متمرکز یا توزیع شده ، سیستم های PV ، واحدهای CHP و غیره) باید ویژگی های عملیاتی مشابه واحدهای تولید متداول را "بدست آورند". به همین دلیل ، اصطلاح "Fault Ride Through Capability (FRTC)  گذر از شرایط خطا " یا "Low Voltage Ride Through Capability (LVRTC)" قابلیت عبور از ولتاژ کم  در انواع واحدهای RES که به شبکه ولتاژ بالا و متوسط ​​متصل هستند ، معرفی شده  و باید  مورد بررسی قرار گیرد. کاربردهای LVRTC در مزارع بادی و فتوولتائیک متصل به شبکه های انتقال طی سالهای گذشته ارائه شده است [2] - [5]. از طرف دیگر ، امروزه فعالیت های چشمگیری در تاسیسات فتوولتائیک در سقف ساختمانهای عمومی و خانه ها وجود دارد که به عنوان واحدهای DG به شبکه ولتاژ پایین متصل می شوند

امکان سنجی اتصال مستقیم نیروگاه تولید پراکنده به پست فوق توزیع

شماره تماس  و واتس اپ و تلگرام  09906118613

با امکان سنجی اتصال مستقیم یک نیروگاه تولیدپراکنده به پست فوق توزیع از نگرانی‌های موجود در این زمینه کم کنیم. بدین صورت که در مورد نحوه اتصال ابتدا حالت‌های مختلف امکان پذیر برای اتصال ژنراتور‌ها با سقف قدرت نامی ۲۵ مگاوات از نوع توربین گاز با ژنراتور سنکرون، به سمت فشار متوسط و یا فشار قوی ترانسفورماتور پست و الزامات آن را مورد بررسی قرار داده و سپس به بررسی الزامات حفاظتی و هماهنگی حفاظتی ۴پست با حضور منبع تولید پراکنده پرداخته شده است. بررسی الزامات اتصال و مطالعات لازم با کمک شبیه سازی پست در نرم افزار  صورت گرفت.

در این پروژه تلاش شده است که با امکان سنجی اتصال مستقیم یک نیروگاه تولیدپراکنده به پست فوق توزیع از نگرانی‌های موجود در این زمینه کم کنیم. بدین صورت که در مورد نحوه اتصال ابتدا حالت‌های مختلف امکان پذیر برای اتصال ژنراتور‌ها با سقف قدرت نامی ۲۵ مگاوات از نوع توربین گاز با ژنراتور سنکرون، به سمت فشار متوسط و یا فشار قوی ترانسفورماتور پست و الزامات آن را مورد بررسی قرار داده و سپس به بررسی الزامات حفاظتی و هماهنگی حفاظتی ۴پست با حضور منبع تولید پراکنده پرداخته شده است. بررسی الزامات اتصال و مطالعات لازم با کمک شبیه سازی  صورت گرفت.

از آنجا که توربین گازی در این پروژه مورد استفاده قرار گرفته، لذا آشنایی با ویژگی‌های این توربین‌ها و همچنین سازندگان این توربین‌ها در صنعت الزامی می‌باشد بنابراین آشنایی با توربین‌های گازی و همچنین مطالعه در مورد ساختار پست‌های فوق توزیع و ویژگی‌های انواع شینه بندی‌ها نیز برای اتصال منابع تولید پراکنده مهم می‌باشد.

دانلود پایان نامه تولیدات پراکنده نیروگاه‌های DG

شماره تماس  و واتس اپ و تلگرام  09906118613

شرکت‌های الکتریکی باید به بررسی این مسئله بپردازند که بکارگیری DG تا چه حد می‌تواند بر استراتژی منابع انرژی آن‌ها در آینده تأثیر بگذارد. این شرکت‌ها باید در جستجوی راه های توسعه و تکامل و همچنین مکان استفاده از این تکنولوژی باشند.

شرکت‌های الکتریکی باید به بررسی این مسئله بپردازند که بکارگیری DG تا چه حد می‌تواند بر استراتژی منابع انرژی آن‌ها در آینده تأثیر بگذارد. این شرکت‌ها باید در جستجوی راه های توسعه و تکامل و همچنین مکان استفاده از این تکنولوژی باشند. مسایل اقتصادی یک شرکت به چندین عامل بستگی دارد:

ساختار شرکت و مشخصه‌های سیستم

قوانین و مقررات
موقعیت و مالکیت DG

مرحله اول در ارزیابی اقتصادی یک پروژه DG این است ک i باید معلوم شود چه مقدار از تجهیزات باید نصب شود و میزان پس انداز سالیانه به دلیل استفاده از DG چقدر اسدت. مشترکین باید هزینه‌های عملکردی اضافی را متحمل شده و آن را پرداخت نمایند. این هزینه‌ها شامل هزینه سوخت و هزینه‌های تعمیر و نگهداری می‌باشد.

سرفصل مطالبی که در این فایل ارائه می شود:

فصل اول
 مقدمه 
تعریف منابع تولید پراکنده 
اهداف استفاده از تولیدات پراکنده 
 علل رویکرد بم منابع تولید پراکنده 
 علل رویکرد به منابع تولید پراکنده در ایران 
 مزایای استفاده از تولیدات پراکنده 
 معایب استفاده از تولیدات پراکنده 
موانع و مشکلات توسعه منابع تولید پراکنده در دنیا 
 راهکارایی جهت کاهش موانع 
 اثرات زیست محیطی استفاده از منابع تولید پراکنده 
فصل دوم
معرفی انواع تولید پراکنده 
 ICE  ماشین حرارتی داخلی
   توربین احتراقی CT یا گازی
 میکروتوربین 
 پیل سوختی 
 توربین بادی 
 مزایای بهره برداری از انرژی باد 
فتوولتائیک 
 انرژی گرمایی خورشیدی 
 زمین گرمایی 
  فرآیندد تولیدد در در نیروگاه زمین گرمایی(Geothermal power)
 چرخ لنگر 
 واحد‌های آبی کوچک
 بیوماس 
 جایگاه انرژی‌های مختلف در جهان
 پتانسیل منابع تولید پراکنده در ایران 
فصل سوم
اتصال منابع تولید پراکنده به شبکه ۴۴
مستقل از شبکه سراسری برر باشد. ۴۴ DG  سیستم
متصل به شبکه سراسری برر باشد. ۴۵ DG  سیستم
 تکنولوژی‌های اتصال
ژنراتور‌های سنکرون 
 ژنراتور‌های آسنکرون 
 مبدل الکترونیک قدرت  (Power Electronic Converter) 
 قوانین اتصال 
  پروفیل ولتاژ (Voltage Profile)
  پروفیل ولتاژ فیدر‌های توزیع با بار‌های توزیع شده یکنواخت در حضور  DG
  محدوده بهره برداری از ژنراتور  DG
 نامتعادلی ولتاژ 
کاهش نامتعادلی ولتاژ و اثرات ناشی از آن 
پخش بار در شبکه‌های توزیع در حضور ژنراتور‌های تولید پراکنده 
 حفاظت سیستم‌های تولید پراکنده 
مسائل حفاظت نوعی 
 تأثیر در خروج بی موقع  (Sympathetic Tripping) 
  کور شدن حفاظت  (Protection Blinding)
 خطای بازبست  (Failure of the Reclosing) 
 نتایج
 هماهنگی فیوز- فیوز و هماهنگی رله- رله 
هماهنگی فیوز- ریکلوزر
فصل چهارم
 مقدمه 
تأثیر تولیدات پراکنده بر قابلیت اطمینان سیستم‌های قدرت
 بخش تولید(HLI)
  سیستم‌های یکپارچه تولید و انتقال (HLII)
 سیستم‌های توزیع فاقد تولیدات پراکنده ( HLIII)
سیستم‌ها توزیع دارای تولیدات پراکنده ۷۰
به منظور بهبود قابلیت اطمینان   جزیره‌ای کردن (DG Islanding)
 کیفیت توان ،
مشکلات کیفیت توان شبکه‌های توزیع دارای منابع تولید پراکنده 
 تغییرات آرام ولتاژ 
تغییرات سریع ولتاژ و فلیکر 
هارمونیک‌ها و هارمونیک‌های میانی 
 پخش بار و تلفات 
جریان اتصال کوتاه 
 بررسی نامتعادلی 
 تعیین ماکزیمم توان تولیدی منابع تولید پراکنده در شبکه‌های توزیع شعاعی بر اساس محدودیت‌های هارمونیکی
فصل پنجم
 مقدمه 
بررسی اقتصادی تولید پراکنده 
برای شرکت‌های الکتریکی  DG  توجیه اقتصادی
برای مشترکین  DG  توجیه اقتصادی
بررسی مسایل اقتصادی یک پروژه
 تحلیل و مقایسه اقتصادی
 تحلیل و مقایسه اقتصادی طرح‌های برر رسانی به مصرف کنندگان دوردست 
طرح گسترش شبکه 
 طرح بکارگیری تولیدات پراکنده 
 مقایسه اقتصادی طرح‌های مذکور 
 مثالی از تحلیل و مقایسه اقتصادی طرح های برقرسانی به مصرف کنندگان دوردست
 مشخصات مصرف کننده نمونه 
طرح نمونه گسترش شبکه 
 طرح نمونه بکارگیری میکروتوربین
 مقایسه دو طرح نمونه 
 جمع بندی و نتیجه گیری 
فرمول بندی مسئله 
 دسترسی تجاری 
هزینه‌های اولیه و نصب 
 ضریب کارکرد
 محاسبه مقدار قدرت الکتریکی تولیدی توسط پنل های خورشیدی و ضریب
کارکرد
از زمین    زاویه انحراف (declination)
 متوسط ضریب صافی ماهیانه  (monthly average hourly clearness index) 
    محاسبه ضریب کارکرد (CF) در توربین بادی
 هزینه سوخت 
 هزینه برر و بیان تابع هدف 
نتیجه گیری و پیشنهادات 
اختصارات 
واژه نامه 
مراجع