انجام پروژه و شبیه سازی دیگسایلنت شماره تماس، واتس اپ تلگرام 09906118613
شبیه سازی توزیع بار در سیستم قدرت با DigSilent
دیاگرام تک خط یک سیستم قدرت به شکل زیر است:
ژنراتور های سیستم در شین های 1 و 7 قرار دارند. همچنین یک کندانسور سنکرون و یک بانک خازنی به ترتیب در شین های 10 و 3 نصب شده اند. شین 1 شین مرجع سیستم است. داده ها در جدول های زیر آمده اند:
شبیه سازی توزیع بار در سیستم قدرت با DigSilent توسط کارشناسان گروه پیاده سازی گردیده و به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.فایلهای پروژه به صورت کامل پس از خرید فایل بلافاصله در اختیار شما قرار خواهد گرفت.
انجام پروژه و شبیه سازی دیگسایلنت شماره تماس، واتس اپ تلگرام 09906118613
در این آموزش قصد دارم شما رو با شبیه سازی DSL دیگسایلنت آشنا کنم. حتما میدونید که نرم افزار دیگسایلنت یک نرم افزار قدرتمند در زمینه مهندسی برق می باشد. با توجه به اینکه در اکثر دانشگاه ها نرم افزار متلب مورد توجه عام می باشد، توجه بسیاری از دانشجویان از قابلیت های نرم افزار دیگسایلنت به دور مانده است. خیلی از دانشجویان فکر میکنند که نمی توانند کنترل کننده ها یا حتی الگوریتم های بهینه سازی مانند PSO را در دیگسایلنت انجام داد. اما باید بگم که برخلاف تصور شما، نرم افزار دیگسایلنت تنها یک نرم افزار برای مدلسازی سیستم قدرت و پخش بار گرفتن نیست. بلکه شما می توانید از این نرم افزار برای انجام پروژه های الکترونیک قدرت، کنترل خطی و کنترل مدرن، سیستم های قدرت، ادوات فاکتس، مسائل بهینه سازی و کیفیت توان نیز استفاده کنید. با استفاده از قابلیت DSL دیگسایلنت شما قادر خواهید بود اینورتر خود را با کنترل کننده مورد نظر خود کلیدزنی کنید، توربین بادی خود را کنترل کنید، ژنراتور سنکرون خود را برای عملکرد پایدار به کنترل کننده های ساخته شده با DSL مجهز کنید و هر کاری کنترلی دیگری که می توان در سیستم قدرت انجام داد.
زمانیکه یک در شبیه سازی خود یک سیستم قدرت را با استفاده از یک ژنراتور سنکرون مدل می کنید، در حالت عادی ژنراتور سنکرون موجود در کتابخانه نرم افزار دیگسایلنت به هیچ کنترل کننده ای مجهز نیست. بنابراین در صورتی که خطایی در سیستم اتفاق یبفتد یا تعادل بین عرضه و تقاضای توان در شبکه بهم بخورد سیستم قدرت به سمت ناپایداری خواهد رفت. کتابخانه نرم افزار دیگسایلنت دارای تعداد زیادی کنترل کننده و پایدارساز برای نصب بر روی ژنراتور سنکرون می باشد که همگی با استفاده از زبان شبیه سازی DSL دیگسایلنت شبیه سازی شده اند. گاهی اوقات لازم است که یک کنترل کننده خاص برای سیستم قدرت یا ژنراتور سنکرون و یا هر عنصر دیگری از کتابخانه طراحی شود که در این زمان باید با استفاده از قابلیت DSL دیگسایلنت کنترل کننده خود را ساخته و بر روی عنصر مورد نظر پیاده سازی کنیم. سیستم نیروگاه آبی زیر را در نظر بگیرد.
همانطور که مشاهده می شود، به منظور کنترل یک نیروگاه آبی چندین واحد کنترل با یکدیگر در ارتباط هستند. در شکل زیر که نقشه خارجی DSL کنترل نیروگاه آبی را نشان می دهد، کل متلعقات سیستم شامل ژنراتور سنکرون، توربین، گاورنر و کنترل کننده ولتاژ قابل مشاهده هستند. این درواقع همان مدل کامپوزیت شده سیستم کنترل نیروگاه می باشد که درباره آن توضیحاتی داده شد. هر یک از بلوک های نشان داده شده در شکل زیر خودشان یک مدل DSL هستند به جز ژنراتور سنکرون که خودش یکی از اجزای کتابخانه است و درواقع یک مدل Built in می باشد. در شبیه سازی DSL دیگسایلنت باید سه بلوک دیگر یعنی گاورنر، توربین بخار و کنترل کننده ولتاژ را شبیه سازی کرد. البته در صورتی که فقط نیاز دارید کنترل کننده ولتاژ را طراحی کنید، می توانید از مدل های DSL آماده نرم افزار دیگسایلنت برای بلوک توربین و گاورنر استفاده کنید.
در شکل زیر یک مدل نمونه برای کنترل کننده ولتاژ که در شکل بالا به آن اشاره شد نشان داده شده است. این شکل در واقع مدل شبیه سازی شده کنترل کننده ولتاژ نیروگاه آبی را توسط DSL دیگسایلنت نشان می دهد. که وارد شکل بالا شده و بر روی ژنراتور سنکرون سوار می شود.
در صورتی که پنجره تنظیمات مدل کامپوزیت کنترل کننده ژنراتور باز شود شکل زیر نمایان می شود که هر چهار عنصر نشان داده شده در نقشه خارجی یعنی ژنراتور سنکرون، مدل توربین بخار، گاورنر و کنترل کننده ولتاژ وجود دارند.
با کلیک راست بر روی هر یک از مدل های DSL مانند شکل زیر و گزینه Show graphic می توان ساختار کنترلی آنها را مشاهده کرد.
هارمونیک یکی از عوامل تاثیرگذار بر کیفیت توان سیستم قدرت می باشد و باید بطور دقیق در برنامه ریزی سیستم منظور شود. در نخستین سالها، الکتریسیته به شکل مستقیم (DC) مورد استفاده قرار میگرفت که نمونه بارز آن باتریهای الکتروشیمیایی بودند که در تلگراف کاربرد وسیعی داشتند. در اولین نیروگاه برق که در سال ۱۸۸۲ میلادی توسط توماس ادیسون در شهر نیویورک احداث گردید، از ماشین بخار و دینامهای جریان مستقیم برای تولید برق استفاده شد و نیروی حاصله به همان فرم DC از طریق کابلهای زیر زمینی توزیع و مصرف گردید.
ادوارد اوئن در سال ۱۸۹۸میلادی، تاریخچهای را در مورد هارمونیک ها در شبکه قدرت منتشر نمود. او از تجربه شهر هاتفورد امریکا در سال ۱۸۹۳ میلادی به عنوان اولین مشکل اعوجاجات هارمونیکی یاد میکند، و اینکه مهندسین قدرت با مشکل گرم شدن بیش از حد یک موتور الکتریکی و خرابی عایقبندی آن مواجه شده بودند. شایان ذکر است که این موتور قبل از ارسال به هارتفورد در کارخانه ساخته شده و به خوبی کار کرده بود. تنها تفاوت بین شرایط آزمایش در کارخانه وشرایط کار واقعی در هارتفورد یک خط انتقال ۱۰ مایلی بود. به منظور پیدا کردن دلیل این مشکل، تحلیل هارمونیکی بر روی شکل موجهای جریان و ولتاژ خط انتقالی که موتور را تغذیه میکرد، انجام گرفت. نتایج بدست آمده عامل گرم شدن موتور را تشدید ایجاد شده در خط انتقال ناشی از وجود هارمونیکها تشخیص داد. شایان ذکر است که تولید کنندگان تجهیزات الکتریکی در اروپا برخلاف امریکاییها به دلیل اینکه در سیستم های انتقال خود از فرکانسهای بالا ( مانند ۱۲۵، ۱۳۳ یا ۱۴۰ هرتز ) استفاده نمیکردند، تا آن زمان با تشدید خط انتقال مواجه نشده بودند. ازدیگر تجارب هارمونیکها در شبکه قدرت در آن سالها میتوان به بکارگیری یک ژنراتور سه فاز ۱۲۵هرتز با ولتاژ نامی ۸/۳ کیلو ولت اشاره نمود که توسط شرکت جنرال الکتریک برای نیروگاه طراحی شده بود. قدرتی که توسط این ژنراتور تولید میشد از طریق یک خط انتقال به سمت دیگر شهر هارتفورد منتقل میگردید و در آنجا یک موتور سنکرون را تغذیه میکرد. موتور سنکرون نیز به نوبه خود به عنوان محرک یک ژنراتور DC بود که قطارهای شهر را تغذیه میکرد. مهندسین با محاسبه اندوکتانس وخازن خط انتقال و اندوکتانس بار مشاهده کردند که در فرکانس حدود ۱۶۰۰ هرتز ( هارمونیک سیزدهم فرکانس اصلی ) در خط تشدید ایجاد میشود. شکل موجهای ولتاژ ژنراتور نیروگاه و موتور سنکرون دارای مولفههای هارمونیکی قابل توجه بودند. شاید جالبترین جنبه این تحقیقات این باشد که آنها چگونه توانستند با وجود وسایل و تجهیزات بسیار ابتدایی کار خود را به اتمام برسانند. آنها به تجهیزات اندازهگیری مدرن مانند اسیلوسکوپ یا هارمونیکسنج دسترسی نداشتند. درسال ۱۸۹۳ حتی امکان دسترسی به یک ولتمتر خوب نیز وجود نداشت. اسیلوگرافها هم هنوز اختراع نشده بودند و تنها وسیلهای که امکان استفاده از آن وجود داشت موجنما نام داشت که شکل موج را به صورت نقطه به نقطه از طریق قطع و وصل مرتب یک زبانه نمونهگیری میکرد. آنان موفق شدند که شکل موجها را ثبت کرده وتحلیل فوریه را بر روی این شکل موجها انجام دهند. طبق گزارشات موجود محاسبه هر یک از ضرایب فوریه یک ساعت طول میکشید. شایان ذکر است که کموتاتور موج نما با فرکانس ۴۵۰۰ هرتز اطلاعات را ثبت میکرد که برای فرکانس پایه ۱۲۵ هرتز ، ۳۶ نمونه در هر سیکل بدست خواهد آمد. امروزه با استفاده از هارمونیک سنجهای دیجیتال و با به کارگیری الگوریتمهای سریع تبدیل فوریه گسسته میتوان به راحتی اعوجاجات هارمونیکی را اندازهگیری کرد
اولین پیامد وجود عناصر غیر خطی در شبکه، بروز هارمونیکها در سیستم قدرت میباشد، که با توجه به گسترش فزاینده استفاده از این عناصر در سیستمهای قدرت مانند مبدلهای الکترونیکی قدرت و راهاندازها (درایورهای تنظیم سرعت و ولتاژ) مقادیر هارمونیک در شکل موجهای جریان و ولتاژ به طور چشمگیری افزایش یافته است و بنابراین اهمیت موضوع را به مراتب بیشتر از قبل حساس و آشکار نموده است. این امر منجر به تحقیقات و بررسی مسائلی در مورد هارمونیکها گردید که نتایج آن به وجود آمدن نقطه نظرات متعددی در مورد کیفیت برق بود و به نظر برخی از محققین، اعوجاج هارمونیکی هنوز به عنوان مهمترین مسئله کیفیت برق مطرح میباشد. مسائل هارمونیکی با بسیاری از قوانین معمولی طراحی سیستمهای قدرت و عملکرد آن تحت فرکانس اصلی مغایرت دارد.
بنابراین مهندسین برق با پدیده های ناشناخته زیادی روبرو هستند که برای حل مشکلات و تجزیه و تحلیل آنها نیازمند ابزار و تجهیزات پیشرفته ای میباشند. گرچه تحلیل مسائل هارمونیکی بسیار دشوار و پیچیده است ولی خوشبختانه همه سیستمهای قدرت دارای مشکلات هارمونیکی نیستند و فقط درصد کمی از فیدرهای مربوط به سیستمهای توزیع تحت تاثیر عوامل ناشی از هارمونیکها قرار میگیرند.
مشترکین برق در صورت وجود هارمونیکها مشکلات و خسارات زیادی از شرکتهای برق را تحمل میکنند. مشترکین صنعتی که از محرکههای موتور با قابلیت تنظیم سرعت، کورههای قوس الکتریکی، کورههای القایی، یکسو کنندهها، اینورترها، دستگاههای جوش و نظایر آن استفاده میکنند، نسبت به مسائل ناشی از اعوجاج هارمونیکی ضربهپذیر تر از بقیه مشترکین میباشند.
اعوجاج هارمونیکی یک پدیده جدید در سیستمهای قدرت به شمار نمیرود. نگرانی ناشی از اعوجاج در بسیاری از دورههای سیستم قدرت الکتریکی جریان متناوب وجود داشته و دنبال شده است. جستجوی منابع و مطالب تکنیکی دهههای قبل نشان میدهد که مقالات مختلفی در رابطه با این موضوع انتشار یافته است. اولین منابع هارمونیکی شناختهشده، ترانسفورماتورها بودند و اولین مشکل نیز در سیستمهای تلفن پدید آمد. استفاده گروهی از لامپهای قوس الکتریک به دلیل مؤلفههای هارمونیکی توجهات خاصی را برانگیخت ولی این مسائل به اندازه اهمیت مسئله مبدلهای الکترونیک قدرت در سالهای اخیر نبوده است.
خوشبختانه در طی این سالها پژوهشگران متوجه شدهاند که اگر سیستم انتقال به نحو مناسبی طراحی گردد، به نحوی که بتواند مقدار توان مورد نیاز بارها را به راحتی تأمین نماید، احتمال ایجاد مشکلات ناشی از هارمونیکها برای سیستم قدرت بسیار کم خواهد بود، گرچه این هارمونیکها میتوانند موجب مسائلی در سیستمهای مخابراتی شوند. اغلب در سیستمهای قدرت مشکلات زمانی بروز میکنند که خازنهای موجود در سیستم باعث ایجاد تشدید در یک فرکانس هارمونیکی گردند. در این شرایط اغتشاشات و اعوجاجات، بسیار بیش از مقادیر معمول میگردند و امکان ایجاد این مشکلات در مورد مراکز کوچک مصرف وجود دارد ولی شرایط بدتر در سیستمهای صنعتی به دلیل درجه زیادی از تشدید رخ میدهد.
سطوح هارمونیکهای جریان و ولتاژ در سیستم توزیع، دائم در حال افزایش هستند. یک دلیل مهم استفاده گسترده از وسایلی است که تولید هارمونیک مینمایند. وسایل کنترل کننده تریستوری، نمونه ایست که در سطوح قدرت صنعتی، تجاری و خانگی در حد وسیعی مورد استفاده پیدا نموده، این وسایل برای کنترل ولتاژ، سرعت تغییر فرکانس و مدل قدرت بکار برده میشوند و عموماً به سبب قیمت پایینتر، بازده بیشتر و نگهداری ساده تر جایگزین دیگر وسایل شدهاند. دلیل دیگر افزایش هارمونیکها، ازدیاد تحریک ترانسفورماتور های توزیع است که کاربرد پذیری آنها عملاً بیشتر و بیشتر میشود.بعنوان دلیل سوم استفاده از خازنهای شنت را میتوان نام برد، خازنها در هیچ شرایطی تولید هارمونیک نمینمایند. اما نصب خازنهای تصحیح کننده ضریب قدرت مسائل پتانسیلی را افزایش و حضور آنها در مدار القائی اساساً امکان حلقه های شبکه را برای رزونانس محلی، عمومی یا بزرگ سازی هارمونیک مهیا میسازد و تمایل به سوی ظرفیت بیشتر و ولتاژ بالاتر سیستمهای توزیع در سطوح هارمونیک اثر خواهد گذاشت. پوششهای وسیع سیستمها همراه با تمایل به سوی حلقه های شبکه طویلتر مدار تلفن، رویارویی با مسائل تداخل القایی اضافی را میسر خواهد ساخت. آمیختن بارهای مسکونی، تجاری و صنعتی به درجه زیاد روی همان فیدرها امکان تداخل القائی اضافی را مطرح خواهد نمود. با تغذیه کانورترهای قدرت با ظرفیت بالاتر از این فیدرها در نتیجه مقدار بیشتر منابع و جریان هارمونیک از شبکه نیرو کشیده خواهد شد.
بانکهای خازن تصحیح کننده ضریب قدرت به تعداد زیادتر یا در اندازه بزرگتر منجر به ترکیبات بیشتر پارامترهای مدار برای تولید حلقه های رزونانس میشوند، ایستگاه های کششی قدرت (مانند مترو، تراموا) برای ترانزیت سریع از سیستمهای توزیع تغذیه شده، به علت آمیختن با بارهای تجاری و مسکونی عموماً سطوح هارمونیک محیطی را افزایش میدهند.
بیشتر صنایع آلومینیوم در فرآیند تولیدات خود از سیستمهای DC استفاده مینمایند. این تأسیسات هارمونیک بالا را تولید میکنند. خلاصه آنکه کوچکترین تردیدی باقی نمیگذارد که هارمونیکها بدون کنترل در سیستمهای قدرت در حال افزایش و توسعه میباشند.
به بیان ساده میتوان هارمونیک را چنین بیان کرد:
به دلیل وجود عواملی در سیستم، شکل موج جریان و در نتیجه شکل موج ولتاژ از حالت سینوسی خود خارج شده و با ضرایبی دارای نوسان می شود. درسالهای اولیه هارمونیکها به خاطر مصرفکنندههای خطی متعادل در صنایع چندان رایج نبودند. مانند: موتورهای القایی سه فاز، گرم کنندهها و ….. این بارهای خطی جریان سینوسی را در فرکانسی برابر با فرکانس ولتاژ میکشند. بنابراین با این تجهیزات اداره کل سیستم نسبتاً با سلامتی بیشتری همراه خواهد بود. ولی پیشرفت سریع در الکترونیک صنعتی در کاربری صنعتی سبب بوجود آمدن بارهای غیر خطی صنعتی شد. درسادهترین حالت، بارهای غیرخطی شکل موج بار غیر سینوسی از شکل موج ولتاژ سینوسی به دست خواهند آمد(شکل موج جریان غیر سینوسی). پدیدآورندههای اصلی بارهای غیر خطی درایوهای AC / DC ، نرم راه اندازها میباشند. عناصر غیرخطی جزئی از مدار الکتریکی است که در آن ولتاژ متناسب با جریان نمیباشد. این بارها باعث آسیب رساندن به شکل موج ولتاژ و جریان میشوند. در یک عنصر خطی مانند راکتور هوایی زمانی که ولتاژ مشخصی به سر آن اعمال میشود جریان معینی اندازهگیری میشود که عموماً لزومی ندارد که این جریان دارای همان شکل موج ولتاژ باشد. در هر حال اگر ولتاژ دو برابر شود جریان نیز دو برابر خواهد شد و شکل موج جریان همان نوع شکل موج قبلی را خواهد داشت. این موضوع در مورد عناصر غیر خطی صادق نمیباشد و جریان شکلموج متفاوتی به خود خواهد گرفت. دو مقاومت را که دارای مشخصه V-I مطابق شکل زیر در نظر میگیریم. یکی از مقاومتها خطی است و مشخصه V-I یک خط مستقیم است و دیگری یک مقاومت غیر خطی است. اگر یک ولتاژ سینوسی به هر دو مقاومت اعمال شود متوجه خواهیم شد که جریان در مقاومت غیر خطی تغییر شکل خواهد داد. این یک پدیده اساسی در ایجاد هارمونیکها در سیستم قدرت میباشد.
در این بخش سعی خواهد شد ضمن شناسائی منابع تولید هارمونیک به صورت فشرده، به اثرات زیان آور آنها بر روی دستگاهها و روشهای کنترل و همچنین تقلیل آنها نیز اشاره گردد. منابع تولید هارمونیک را میتوان به سه گروه تقسیم بندی نمود.
با استفاده روز افزون از عناصر نیمه هادی و المانهای غیرخطی نظیر دیود، تریستور و … در شبکههای قدرت عامل جدیدی برای ایجاد هارمونیک در سیستمهای قدرت به وجود آمده است. کاربرد این عناصر را میتوان در تجهیزات الکتریکی و سیستمهای قدرت زیر به عنوان برخی از منابع تولید هارمونیک مشاهده کرد :
سیستمهای انتقال HVDC دارای دو ایستگاه مبدل در ابتدا و انتهای خط DC میباشند که یکی در حالت یکسوکنندگی و دیگری در وضعیت اینورتری کار میکند که این ایستگاه های مبدل حاوی پلهای سه فاز تریستوری میباشند و همانگونه که میدانیم این پلها یکی از مهمترین تولید کنندگان هارمونیک میباشند. ولی به دلیل عدم وجود سیستم HVDC در شبکه سراسری برق ایران فعلاً از این نوع هارمونیکها در امان هستیم.
۲-۳- منابع غیر وابسته به عناصر نیمه هادی
در ماشینهای القایی مهمترین هارمونیکها عمدتاً به دلیل تغییر در مقاومت مغناطیسی ایجاد شده به واسطه شیارها در روتور استاتور تولید میشوند. تولید هارمونیک در ماشینهای سنکرون بستگی به عواملی چون تحریک اشباع در مدار اصلی، مسیر نشتی و فضای نامتقارن سیم پیچی مستهلک کننده دارد. کانورترهای کاربردی حذف کامل ترتیبهای پایینتر هارمونیک را نشان نمیدهند، زیرا مدار ترانسفورماتور و نامتعادلی در آتش تریستور وجود داشته که در ملاحظات تئوریکی طرحهای اصلاحی در نظر گرفته نمیشود.
اعوجاجات هارمونیکی حاصل از بارهای غیر خطی به صورت جریانهای هارمونیکی به بقیه شبکه تزریق میگردد و با توجه به امپدانس شبکه، به صورت اعوجاجات ولتاژ هارمونیکی به تجهیزات مختلف اعمال میشود. لذا تجهیزات مورد استفاده در شبکه های قدرت به طور دائم در معرض این اعوجاجات و آلوده به هارمونیک میباشند. لازم است تاثیرات این اعوجاجها بر تجهیزات را مورد بررسی قرار داده و عملکرد صحیح تجهیزات مورد مطالعه قرار بگیرد. بنا بر این میبایستی روشهایی را به منظور کاهش اینگونه تاثیرات جستجو نمود. اعوجاجات هارمونیکی دارای اثرات متفاوتی بر روی تجهیزات و سیستمهای الکتریکی میباشند. به عنوان مثال اگر چنانچه خطوط انتقال انرژی در نزدیکی خطوط مخابراتی قرار بگیرند، وجود هارمونیکهای جریانی میتواند باعث ایجاد تداخلات در سیستم مخابرات گردد که میزان این تداخلات بستگی به مسیر و اندازه هارمونیکهای جریان دارد. همچنین وجود هارمونیکهای جریانی در سیستم قدرت سبب ایجاد تلفات اضافی در ترانسفورماتورها شده و تلفات را در خط انتقال میدهد و ممکن است در این حالت دستگاههای اندازه گیری موجود در سیستم قدرت دچار خطای اندازه گیری گردند؛ لذا اثرات هارمونیکهای یک سیستم قدرت در دو بخش قابل بررسی است، بخش نخست تجهیزات و سیستمهای الکتریکی، بخش دوم کنترل، حفاظت و اندازه گیری.
در ادامه این بخش به چگونگی تاثیرات مخرب هارمونیکها بر روی ادوات سیستمهای قدرت خواهیم پرداخت.
در یک سیستم قدرت، به دلیل افزایش بار و تجهیزات غیرخطی، جبران اغتشاشاتی که این تجهیزات غیرخطی به وجود آوردهاند، امری لازم و ضروری است. این بارهای غیرخطی ممکن است موجب کاهش ضریب توان و درجه بالای هارمونیک شوند. فیلترهای توان اکتیو (APF) میتوانند مشکلات وجود هارمونیک ها را مرتفع سازند و کیفیت توان سیستم را افزایش دهند.APF این توانایی را دارد که اندازه ولتاژ ساخته شده توسط اینورتر را با استفاده از مدولاسیون پهنای پالس سینوسی و یا کنترل ولتاژ لینک DC تنظیم کند و موجب کشیدن توان راکتیو پیش فاز و یا پس فاز از منبع ولتاژ شود. استفاده از APF یک روش مدرن برای از بین بردن مشکلات کیفیت توان است.APF موازی، به صورت هم زمان امکان جبران هارمونیک جریان و اصلاح ضریب توان را به وجود میآورد و میتواند روش بهتری نسبت به روشهای سنتی (فیلترهای پسیو و خازنها) باشد. سادهترین روش حذف هارمونیکهای جریان خط و بهبود ضریب توان سیستم استفاده از فیلترهای پسیو است. با این حال عناصر پسیو بزرگ، تشدید سری و موازی و داشتن مشخصه جبران ثابت از معایب اصلی فیلترهای پسیو است.
به منظور کنترل APF از منطق فازی استفاده شده است که پیچیدگی دینامیکی زیادی دارد. در طراحی و کنترل APF ، تئوری توان لحظهای معمولاً به عنوان اساس محاسبه جریان جبرانسازی به حساب میآید. در این تئوری فرض میشود که ولتاژهای اصلی در فرآیند محاسبه ایدهآل هستند. با این حال، در اکثر زمانها و در اکثر سیستمهای قدرت صنعتی، ولتاژهای اصلی ممکن است نامتعادل و یا مغشوش باشند. در چنین شرایطی این تئوری ممکن است برای کاربرد معتبر نباشد.
دوربین های فشار قوی یا High voltage camera یک نوع دوربین حرارتی هستند که در صنعت برق و ایستگاه های توزیع و انتقال مورد استفاده قرار می گیرند. از انجایی که تجهیزات سیستم قدرت در معرض استرس های الکتریکی و یا مکانیکی هستند، عمر آنها در حال کم شدن است و این باعث افزایش ریسک در سیستم قدرت می شود. بروز یک خطا که از دید اپراتور پنهان باشد می تواند منجر به خاموشی سیستم شود. بهره برداران شرکت های برق همواره به دنبال کاهش ریسک و جلوگیری از وارد امدن خسارت به تجهیزات شبکه هستند. یکی از وسایل مورد نیاز برای مانیتورینگ سیستم های الکتریکی از نظر خطا دوربین فشار قوی می باشد. با استفاده از دوربین های فشار قوی در کنار یک سیستم اتوماسیون برای نظارت در هر لحظه از زمان می توان از بروز خطاهای جدی در سیستم جلوگیری کرد. از آنجایی که استفاده از دوربین های فشار قوی و سیستم نظارت می تواند در روز و شب مورد استفاده قرار بگیرد، این عمل قابلیت اطمینان سیستم را افزایش می دهد.
خطاهایی که در سیستم قدرت رخ می دهند می توانند مانند نشتی روغن ترانس یا خرابی کاغذ عایق ترانس باشد. اما بسیاری از شرکت های توزیع دارای سیستم ماینتورینگ از راه دور نیستند تا این خطاها را تشخیص داده و آنها را برطرف کنند. همین خطاهای کوچک می توانند در صورت پیشروی باعث ایجاد خاموشی در سیستم شوند. به همین منظور مانند شکل زیر یک سیستم اتوماسیون که دارای دوربین های فشار قوی می باشد باید برای پست های برق در نظر گرفته شود.
اکثر تجهیزات سیستم قدرت قبل از اینکه دچار آسیب دیدگی شوند ابتدا گرم می شوند و این ویژگی آنها نیاز به یک دوربین حرارتی را طلب می کند. علاوه بر این همه تجهیزات سیستم قدرت تشعشعات حرارتی تولید میکنند که با چشم انسان قابل دیدن نیست و به شکل امواج مادون قرمز هستند. در نتیجه برای دیدن این امواج نیاز به یک دوربین فشار قوی می باشد. دوربین های حرارتی این امواج را ضبط کرده و آنها را به یک عکسی تبدیل می کنند که قابلیت خواندن دمای آن امواج وجود دارد. این اطلاعات حرارتی می تواند توسط سیستم اتوماسیون به اپراتور منتقل شوند و در صورتی که نیاز به اقدام پیشگیرانه ای باشد، اپراتورهای سیستم وارد عمل می شوند.
یکی از ویژگی های دوربین های حرارتی این است که برای عکسبرداری به نور نیازی ندارند و برای آنها فرقی ندارد که در روز کار کنند یا در شب. از دوربین های فشار قوی یا دوربین های کرونا برای مشاهده پدیده تخلیه الکتریکی استفاده می شود.پدیده کرونا معمولا در اطراف خطوط فشار قوی که دارای جریان متناوب دارند باعث مقداری تلفات الکتریکی و در شدیدترین حالت منجر به قوس الکتریکی و تخلیه کامل میشود. این پدیده منجر به تخلیه جزئی انرژی الکتریکی می شود که به آن کرونا میگویند.
هنگامی که گرادیان ولتاژ در سطح یک هادی بیش از شدت دی الکتریک هوای اطراف آن هادی گردد، هوای اطراف هادی یونیزه میشود حال اگر گرادیان ولتاژ بیش از۳۰کیلو ولت بر سانتیمتر گردد با پدیده ای به نام پدیده کرونا مواجه خواهیم شد و میدان الکتریکی در نزدیکی ماده رسانا میتواند به اندازه ای متمرکز شود که هوای مجاور خود را یونیزه نماید.
پدیده کرونا معمولا در اطراف خطوط فشار قوی که دارای جریان متناوب دارند باعث مقداری تلفات الکتریکی و در شدیدترین حالت منجر به قوس الکتریکی و تخلیه کامل میشود. این پدیده منجر به تخلیه جزئی انرژی الکتریکی می شود که به آن کرونا میگویند.
یکی دیگر از مواقعی که کرونا بوجود میآید، در تیوب تخلیه الکتریکی کم فشار بااختلاف پتانسیل شدید، برای تولید پلاسما است. در این حالت گاز قبل از شکست کامل الکتریکی، دچار پدیده کرونا خواهد شد؛ این پدیده تنها در مکان هایی که میدان الکتریکی متمرکز شده است (مانند خراشها، نقاط تیز و …) رخ خواهد داد و گاز در اطراف این مکان ها هادی گشته و هاله را تشکیل میدهد. این پدیده را با نام تخلیه تک قطبی نیز شناخته می شود.
تسلا اخیرا از مدل SUV خودرهای خود که در کلاس H قرار دارد رونمایی کرده است. این قول SUV دارای ظرفیت ۸ سرنشین می باشد و بصورت تمام برقی است. این خودرو که “تریتون” نام دارد، قادر است با یکبار شارژ کامل مسافت ۷۰۰ مایل یا بیشتر از ۱۱۰۰ کیلومتر را بپیماید که در نوع خود بی نظیر است. همچنین تریتون می تواند یک کاروان ۷ تنی را نیز با خود بکشد. از مهمترین ویژگی های خودرو تریتون کلاس H پیمودن مسافت بالا نسبت به وزن آن، ظرفیت بالا و همچنین قدرت کشندگی آن است.
در قسمت پیشرانه این خودرو چهار موتور الکتریکی وجود دارند که هر یک بر روی یکی از چرخها سوار می شود و این خودرو رو به یک قول All wheel drive تبدیل می کند. قدرت مجموع این موتورها برابر با ۱۵۰۰ اسب بخار یا ۱٫۱ مگاوات است. میزان شتاب تریتون برابر ۲٫۶ ثانیه برای ۰ تا ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت می باشد. تسلا می گوید که این خودرو SUV برای خانواده طراحی شده تا بتواند کاروانهای سنگین را بدون ایجاد خطر برای راننده به راحتی به یدک بکشد.
Triton Solar (با شرکت تابعه TritonEV) اعلام کرد که پیش پرداخت سفارشات ۵۰۰۰ دلار سپرده می باشد، و ۱۳۵ هزار دلار دیگر در طی ۵ روز کاری باید به تسلا پرداخت شود. این خودروی زیبا هزینه ای بالغ بر ۱۴۰ هزار دلار دارد که در مقایسه با خودروهای بنزینی هم رده خود قیمت آن حدودا دو تا سه برابر است.