مقاله تخمین و کمینه‌سازی هارمونیک‌ها در سیستم توزیع 13 باس IEEE

تخمین و کمینه‌سازی هارمونیک‌ها در سیستم توزیع 13 باس +IEEE  نسخه انگلیسی

Estimation and Minimization of Harmonics in IEEE 13 Bus Distribution System

چکیده

مساله کیفیت توان به خاطر ولتاژ، جریان و یا فرکانس غیراستاندارد رخ می‌دهد که منجر به آسیب دیدن تجهیزات کاربران می‌شود. لذا کار انجام شده در اینجا به شناسائی نگرانی‌های مهم در این زمینه می‌پردازد و معیارهایی که می‌توانند کیفیت توان را بهبود دهند توصیه می‌شوند.

برای مطالعه تجهیزات متصل به سیستم غیرسینوسی، جهت طراحی و مکانیابی بهینه فیلترها نیاز به تحلیل هارمونیکی سیستم توزیع است.

در این مقاله، برای تحلیل هارمونیک‌ها از سیستم توزیع 13 باس IEEE استفاده شده است. تحلیل هارمونیکی سیستم، طیف هارمونیکی و THD جریان‌ها و ولتاژهای باس های مختلف را بدست می‌دهد. تخفیف و کاهش هارمونیک‌ از طریق شبیه‌سازی و با استفاده از فیلترهای راکتانسی یک پورت تک تنظیمه و دو تنظیمه صورت می‌گیرد. تحلیل قیاسی عمل فیلتر نیز ارائه می‌شود. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که بهترین عملکرد فیلتر وقتی اتفاق می‌افتد که در/ نزدیکی باس‌های بارهای غیرخطی قرار گیرند. مدل سیستم توزیع با استفاده از نرم‌افزار سیمولینک متلب نسخه R2009b صورت می‌گیرد که در آن بارها به صورت استاتیکی و درایوهای با سرعت قابل تنظیم هستند.

       مقدمه

اکنون سیستم توزیع برق بخشی از یک سیستم الکتریکی است که بین منبع یا منابع بزرگ توان  و کلیدهای خدمات‌رسانی مشترکین قرار دارد. امروزه یکی از بزرگترین مشکلات کیفیت توان عبارت است از کاهش/ افزایش ولتاژ.

مدت کاهش/افزایش ولتاژ از نیم‌سیکل تا یک دقیقه طول می‌کشد. کاهش ولتاژ یکی از مشکلات کیفیت توان است که به وفور رخ می‌دهد. برای یک صنعت، کاهش ولتاژ اغلب در سمت تجهیزات مشترکین به عنوان مهم‌ترین مساله کیفیت توان اتفاق می‌افتد

جریان‌های هارمونیکی (مترجم: جریان‌های دارای هارمونیک) باعث تلفات بیشتر خط و تلفات گردابی در ترانسفورماتورها می‌شوند. خطای کنتور (اندازه‌گیر) وات‌- ساعت اغلب یک نگرانی است. در فرکانس‌های هارمونیکی، این کنتور بسته به حضور هارمونیک‌ها و پاسخ کنتور به این هارمونیک‌ها مقادیر بیشتر و یا کمتری نشان دهد. مشکلات ناشی از جریان‌‌های هارمونیکی عبارتند از اضافه‌باری نوترال‌ها، بیش‌گرمایش ترانسفورماتورها، تریپ آزاردهنده مدارشکن‌ها، تنش بیش از حد خازن‌های اصلاح ضریب توان و اثرات پوستی.