عنوان پروژه : بررسی خطوط HVDC شبیه سازی و مدل سازی Rectifier و Inverter و اضافه ولتاژها

تعداد صفحات : ۲۰۲

شرح مختصر پروژه : پروژه حاضر تحت عنوان بررسی خطوط HVDC و مدل سازی و شبیه سازی رکتیفایر و اینورتر برای دانلود آماده شده است. ظرفیت‌ بالای خطوط انتقال، طول خطوط وسطح ولتاژهای بسیار بالای مورد استفاده از پارامترهایی هستند که یک رشته مشکلات فنی مانند پایداری تلفات کرونا ولتاژهای کلید زنی افزایش سطح ایرولاسیون و سطح اتصال کوتاه را بوجود آورده‌اند که در طراحی شبکه های قدرت باید مورد بررسی قرار گیرند، به همین علل از سالهای ۱۹۶۰ به بعد انتقال انرژی بوسیله شبکه‌های HVDC مورد بررسی جدید قرار گرفت.مسائل فنی خطوط HVAC در انتقال مقادیر زیاد انرژی در فواصل دور ایجاد خطوط HVAC را ضروری ساخته است. در این پروژه ما ابتدا یک بررسی کوتاه از سابقه وضعیت کنونی خطوط HVDC ارائه می‌دهیم سپس مزایای فنی خطوط HVDC را در مقایسه با خطوط HVAC بیان می‌داریم. و بالاخره توسط نرم افزار MATLAB به شبیه شازی اینورتر و راکتیفایراین خطوط می پردازیم.

 

خطوط HVDC به دلیل نبود اندوکتانس خط در جریان dc (مقاومت راکتانس به علت صفر بودن فرکانس صفر میشود) بدون تلفات سلفی میباشد.لذا از این رو در ولتاژهای بالا خط dc بر خطوط ac مقدم است.

در فصل اول این پایان نامه به صورت کامل با خطوط HVDC اشنا میشوید و مزایا و معایب این خطوط را مطالعه میفرمایید.در فصل دوم سیستم انتقال hvdc و نقش ان در اینده بیان شده است.در فصل سوم مدل سازی و شبیه سازی اضافه ولتاژها در خطوط جریان مستقیم ولتاژ بالا بیان شده است و جبران سازی توسط ادوات فکت (FACTS) و جبران سازهای دیگر اورده شده است.

در فصل چهارم و پنجم انواع مبدل های اینورتر رکتیفایر چاپرها تشریح و مدل سازی و شبیه یازی آنها توسط محیط سیمولینک متلب انجام شده است.

.طراحی عایقی در خطوط انتقال قدرتHVDC و همچنین ایستگاههای مبدل آن بستگی زیادی به دامنه وشکل اضافه ولتاژ‌های داخلی سیستم دارد. این اضافه ولتاژها تا حدود زیادی با اضافه ولتاژهای شناخته شده سیستم‌های جریان متناوب متفاوت می‌باشند و می‌توان انها را به سه دسته اصلی تقسیم بندی نمود:

۱-اضافه ولتاژ نوع کلید زنی

۲- اضافه ولتاژ نوع AC

۳- اضافه ولتاژ نوع DC

فهرست مطالب پایان نامه بررسی خطوط HVDC شبیه سازی و مدل سازی Rectifier و Inverter

چکیده

فصل ۱- آشنایی با HVDC

۱-۱- تاریخچه

۱-۲- مزایا

۱-۳- افزایش ثبات شبکه

۱-۴- معایب

۱-۵- هزینه های مربوط به انتقال DC

۱-۶- اتصالات AC

۱-۷- مبدلها

۱-۸- افزایش انتقال AC

۱-۹- مزیت های HVDC بر انتقال جریان متناوب

۱-۱۰- مزیت های احتمالی بهداشتی سیستم HVDC بر سیستم جریان متناوب

۱-۱۱- اتصالات بین شبکه های جریان متناوب

۱-۱۲- یکسو سازی و اینورت کردن

۱-۱۲-۱- اجزا یکسو کننده و اینورت کننده

۱-۱۲-۲- سیستم های یکسو سازی و اینورتری

۱-۱۳- نگرش کلی

۱-۱۴- ساختار سیستم

فصل ۲- سیستم انتقالHVDC و نقش آن در آینده انرژی

۲-۱- مقدمه

۲-۲- پیشرفت های انتقال AC

۲-۳- جبران سازی استاتیک VAR

۲-۴- جبران ساز سری

۲-۵- پیشرفت های مرسوم

۲-۶- FACTS

۲-۷- فناوری کابل

۲-۸- پیشرفت های HVDC

۲-۹- گذز از لامپ های جیوه ای به حالت جامد

۲-۱۰- ولتاژهای بالاتر DC

۲-۱۱- کنترل

۲-۱۲- فیلترهای فعال DC

۲-۱۳- تریستورهای تریگر شونده با نور

۲-۱۴- توپولوژی های جدید

۲-۱۵- جابجایی سری جبران شده

۲-۱۶- مبدل های ولتاژی (VDC)

۲-۱۷- کاربرد های آینده

۲-۱۸- انتخاب اصلی در شبکه های برق HVDC

۲-۱۹- محرک های اقتصادی

۲-۲۰- نفوذ الکتریسیته

۲-۲۱- سیاست های ملی انرژی

۲-۲۲- اصلاحات بخش الکتریسیته

۲-۲۲-۱- رقابت

۲-۲۲-۲- سرمایه گذاری خصوصی

۲-۲۳- مسائل سیستم گرا

۲-۲۴- پیشرفت های فناوری

۲-۲۵- فناوری مبدل ها

۲-۲۶- توسعه کابل های فشار قوی

۲-۲۷- نقش HVDC

۲-۲۸- نقش سنتی

۲-۲۹- نقش های جدید HVDC

۲-۳۰- سهم بازار

۲-۳۱- نقش HVDC در طرح های مشتقل انتقال (ITP)

۲-۳۲- طرح های مستقل انتقال در بازارهای رقابتی

۲-۳۳- طرح های بالا به پایین

۲-۳۴- طرح های پایین به بالا

۲-۳۵- مثال هایی از ITP

۲-۳۶- ITP مختلط TD/BU در آمریکای جنوبی

۲-۳۷- ITP مختلط BU/TD در شمال شرقی ایالات متحده

۲-۳۸- نقش HVDC در ITPها

۲-۳۹- فن آوری HVDC بازار ITP ها را توسعه می دهد

۲-۴۰- توسعه سیستم های قدرت

۲-۴۱- روند صنایع قدرت

۲-۴۲- سیستم های به هم پیوسته قدرت

۲-۴۳- اتصال AC

۲-۴۴- اتصال HVDC

۲-۴۵- اتصال مختلط جهانی

۲-۴۶- نقش HVDC در قرن ۲۱

۲-۴۷- توسعه HVDC در آینده

۲-۴۸- خصوصی/دولتی سازی صنایع قدرت

۲-۴۹- نقش انتقال HVDC در آینده

۲-۵۰- انتقال انرژی الکتریکی توسط خطوط HVDC

۲-۵۰-۱- بررسی فنی

۲-۵۰-۲- بررسی اقتصادی

جمع %۱۰۰

۲-۵۰-۳- نتیجه‌گیری

فصل ۳- تحلیل، مدلسازی و بررسی اضافه‌ ولتاژهای داخلی در خطوط انتقال قدرت HVDC

۳-۱- مقدمه

۳-۲- اضافه ولتاژهای نوع AC

۳-۲-۱- موارد خطا

۳-۲-۲- مدار معادل

۳-۲-۳- تشدید

۳-۳- اضافه ولتاژ نوع DC

۳-۳-۱- مدار معادل

۳-۳-۲- پرش اولیه ولتاژ

۳-۴- معرفی سیستم نمونه شبیه سازی

۳-۵- خط انتقال انتخابی

۳-۶- سیستم کنترلی

۳-۷- نتایج شبیه سازی

۳-۷-۱- نوعAC

۳-۷-۲- نوع DC

۳-۸- نتیجه گیری

فصل ۴- معرفی مبدل ها وشبیه سازی آنها

۴-۱- مقدمه

۴-۲- اجزا یک سو کننده و اینورت کننده

۴-۳- سیستم های یکسو سازی و اینورتری

۴-۴- نگرش کلی

۴-۵- ساختار سیستمHVDC

۴-۶- نمونه ای از پست انتقال HVDC

۴-۷- کاربرد مبدلهای N پالس در شبکه های انتقال DC

۴-۸- مبدل N پالسه سری

۴-۹- مبدل N پالسه موازی

۴-۱۰- بهینه سازی عملکرد مبدلهای N پالسه

۴-۱۱- مقدار متوسط ولتاژ N پالسه

۴-۱۲- شبکه HVDC سی و شش پالسه

۴-۱۳- نتیجه

۴-۱۴- اثر هارمونیکهای تولیدی مبدلهای HVDC بر پایداری دینامیکی شبکه‌

۴-۱۵- تولید هارمونیکهای مشخص

۴-۱۶- بهبود عمل کرد مبدل ها

۴-۱۷- مدل بی‌اتلاف

۴-۱۸- مدل با اتلاف

۴-۱۹- تعیین استراتژی کنترل

۴-۲۰- اتصال شبکه‌های AC با VSC HVDC

۴-۲۱- کنترل سیستم

۴-۲۲- نتایج شبیه‌سازی

۴-۲۳- بهبود سرعت پاسخ با استفاده از کنترل مرکب

فصل ۵- شبیه سازی چاپرها و مبدل های DC به DCتوسط MATLAB SIMULINK

۵-۱- مقدمه

۵-۲- شبیه سازی چاپر کاهنده ساده

۵-۳- شبیه سازی مبدل AC بهAC تک فاز

۵-۴- شبیه سازی مبدل AC به AC سه فاز

۵-۵- شبیه سازی مبدل AC به AC سه فازبا فیلتر انالوگ

۵-۶- شبیه سازی سازی مبدل AC به DC (Rectifier)

۵-۷- با یک تریستور با بار اهمی

۵-۸- با یک تریستور با بار اهمی وسلفی

۵-۹- با یک تریستور با بار اهمی وسلفی ویک باطری

۵-۱۰- با یک تریستور با بارسلفی ویک باطری

۵-۱۱- با یک تریستور با بارسلفی ویک باطری ویک دمپر(دیود)

۵-۱۲- یک مبدل با یک دیودوخازن(۱mF) موازی برای کم کردن ریپل خروجی

۵-۱۳- یک مبدل با یک دیودوخازن(۵mF) موازی برای کم کردن ریپل خروجی

۵-۱۴- مبدل AC به DC سه فاز

۵-۱۵- یکسو ساز نیم موج با با اهمی سلفی وفیلتر خازنی

۵-۱۶- مبدل AC به DC تک فازدیودی تمام موج پل

۵-۱۷- مبدل DC به DC با IGBT ساده ترین

۵-۱۸- مبدل DC به DC با IGBT با بار موتوری

۵-۱۹- مبدل DC به DC با IGBT با خروجی نسبتا ثابت

۵-۲۰- مبدل DC به AC(INVERTER)

۵-۲۱- INVERTER تک فاز۲ عددICBT

۵-۲۲- INVERTER تک فاز با فیلترآنالوگ

۵-۲۳- INVERTERسه فاز با بار اهمی

۵-۲۴- INVERTERسه فاز با فیلتر