با توجه به افزایش مصرف انرژی، محدود بودن منابع طبیعی، حرکت در راستای الگو توسعه پایدار و حفظ محیط زیست بایستی تا حد امکان از هدر جارو کردن و تلف شدن انرژی جلوگیری شود. در این تحقیق کارهایی که بایستی در این زمینه انجام بگیرد مناسبت بررسی قرار گرفته و نمونههایی از کارهایی که میتوان انجام داد به تفضیل ارائه شدهاند. از جملة کارهای علمی و کاربردی میتوان به موردها زیر اشاره کرد: 1- استفاده از تکنولوژیهای جدید و مادهها اولیه بهتر و سازگار با محیط زیست . 2- استعمال بهینه از مادهها و بازیابی آنها در صنایع مختلف . 3- بهینهسازی واحدهای صنعتی و تولیدی. 4- بالا نگهداشتن قیمت انرژی. 5- یافتن کاربردهای جدید برای موادی که به بسیاری یافت میشوند و فعلاً کم استعمال هستند . 6- استفاده از انرژیهای ابتکاری و تجدیدپذیر . 7- پرورش مصرف انرژی به افراد از طریق رسانههای ارتباط جمعی . 8- بسط دائرهالمعارف عامه مردم در جهت مصرف کمتر و بهینه از انرژی.
کلمات کلیدی: صرفهجویی، مصرف انرژی، راهکارها، جدید، بهینه سازی، اسم بردن دائرهالمعارف عامه.
فهرست مطلبها
عنوان صفحه
فصل اوّل: شبکههای توزیع
مقدمه............................................................................. 11
1-1- معرفی انواع شبکههای توزیع......................................... 12
1-2- ویژگیهای فیدرهای توزیع............................................. 13
1-3- مدل شبکههای توزیع................................................... 13
1-4- پستهای توزیع.......................................................... 15
1-5- سیستم اولیه پرایمری توزیع.......................................... 16
1-6- ترانسفورماتورهای توزیع................................................ 20
1-7- سیستم ثانویه توزیع فشار ضعیف.................................... 22
1-8- کنترل مصرف سیستم توزیع........................................... 26
1-9- استعمال کنندهها ........................................................... 26
فصل دوم: استطاعت راکتیو ( تولید و کنترل)
2-1- اهداف...................................................................... 29
2-2- ابزارهای کنترل توان راکتیو............................................. 30
2-3- بررسی مسائل تجدید آرایش و برنامهریزی توان راکتیو در شبکههای توزیع 30
2-4- اصلاح ضریب استطاعت ....................................................... 31
2-5- ضریب استطاعت اقتصادی ..................................................... 31
2-6- جبران سازی توان اکتیو در کانال های پخش ...................... 32
2-7- تاوان کننده های استاتیکی .......................................... 32
2-8- رگولاتور ولتاژ............................................................... 33
2-9- انتقال بار ............................................................... 34
2-10- خازن گذاری...................................................................34
2-11- کاربرد خازن های توان باب شبکه های توزیع......................... 39
2-12- مقایسه جابجایی پاس ...................................................... 42
دوران سوم: کنترل کنندههای ولتاژ استاتیکی (SVC)
مقدمه............................................................................. 44
3-1- وسایل و تجهیزات کنترل ولتاژ......................................... 45
3-2- روشهای تولید توان راکتیو برازنده کنترل ............................... 48
3-3- جبران کنندههای بازدید شونده با تریستور ......................... 51
3-4- جبرانگرهای استاتیکی کنترل شده بوسیله تریستور............ 57
3-5- روال کار راکتور کنترل شده با تریستور............................. 60
دوران چهارم: کاربرد خازن باب سیستم توزیع انرژی
مقدمه............................................................................. 81
4-1-خازنهای توان ........................................................... 82
4-2- استطاعت اکتیو ، راکتیو و ظاهری ........................................... 86
4-3- ضریب توان (pf)........................................................... 92
4-4-1- ارتباط میان KVA-KVAR و ضریب توان در قدرت حقیقی ثابت. 93
4-4-2- رابیه بیان KW-KVAR و ضریب استطاعت در استطاعت ظاهری ثابت ..... 96
4-5- اصلاح ضریب توان........................................................ 97
4-6- محاسبه میزان خازنهای موازی.................................... 102
4-7- ضریب توان اقتصادی.................................................... 109
4-8- اتصالات خازنهای موازی.............................................. 111
فصل پنجم: اصلاح ضریب توان و تأثیر آن در اصلاح ولتاژ سیستم توزیع
5-1- مقدمه..................................................................... 115
5-2- تعیین افت ولتاژ در الفبا توزیع ساده .................................. 116
5-3- رابطه افت ولتاژ و ضریب قدرت........................................ 121
5-4- تأثیر خزانهدار باب اصلاح ولتاژ .............................................. 125
5-4-1- زوال اصلاح همزمان ضریب قدرت و ولتاژ باب حالت ایده آل ... 129
5-4-2- کنترل ولتاژ توسط خزانهدار ثابت و سوئیچ شونده ................. 131
5-5- افت ولتاژ در الفبا توزیع حرف چند انشعاب .............................. 141
5-6- مدل افت ولتاژ............................................................ 142
5-7- خازن های استوار و پلهای ............................................... 149
فصل ششم: بررسی تلفات در شبکههای صفت و پیشنهادی جهت کاهش ثانیه
آغاز ............................................................................ 156
6-1- ضایعات خطوط انتقال ..................................................... 156
6-2- ضایعات باب پستهای تبدیل ............................................. 157
6-3- یک مثال عملی.......................................................... 160
6-4- ضایعات کرونا..................................................................... 161
6-5-تلفات باب پست................................................................. 161
6-6- برسی تلفات در کانال های فشار اسم و فشار ضعیف........ 163
دوران هفتم: زیانهای ناشی از تلفات انرژی الکتریکی باب صنعت صفت ایران
مقدمه............................................................................ 170
7-1- تلفات انرژی باب ایران .................................................... 170
7-2- پیک تلفات................................................................. 170
7-3- زیانهای ناشی از تلفات................................................ 173
7-3-1- قیمت قید شده ..................................................... 173
7-3-2- خسارتهای ناشی از ضایعات ...................................... 173
دوران هشتم: بهینه کردن تلفات باب سیستمهای توزیع با استعمال از خازن
مقدمه............................................................................ 176
8-1- تعیین بهینة خازنهای موازی در شبکههای توزیع .............. 177
8-1-1- کاربرد خازنهای موازی............................................. 177
8-1-2- مبانی و معیارهای انتخاب......................................... 179
8-1-3- انتخاب جایگاه در سیستم ........................................... 179
8-1-4- تعیین ظرفیت تمام واحد ............................................. 181
8-1-5- انتخاب ظرفیت بانکهای خازنی................................... 181
8-1-6- تعیین اندازه و نوع فیدرها .......................................... 183
فصل نهم: توجیه اقتصادی نصب خازن در شبکههای توزیع
مقدمه............................................................................ 186
9-1- منافع بازده از ظرفیت آزاد شده .................................... 187
9-2- فواید حاصل از کاهش ضایعات انرژی ................................. 188
9-3- منافع حاصل از کاهش افت ولتاژ.................................... 188
9-4- منافع بازده از ظرفیت آزاد شده فیدر .............................. 191
9-5- عایدات مالی بازده از تندرستی ولتاژ ................................... 192
9-6- منافع ضریب استطاعت و تأثیر ثانیه بر تلفات سیستم .......................
فصل دهم: بازشناخت بهینه گنجایش و محل برپایی خازن در سیستمهای توزیع ( جهت بهینه سازی تلفات استطاعت )
آغاز ............................................................................ 195
10-1- بسط جدال .............................................................. 195
10-2- محاسبات ریاضی جهت بهینه محل نصب خازن................ 196
10-3- کاهش تلفات بعد از نصب خازن .................................... 197
10-4- تعیین جا و گنجایش بهینه خازن در شبکه های توزیع با استفاده از روش گرادیان..........................................................................203
فصل یازده: محسبه ظرفیت خازن از روی قبض برق
مقدمه..................................................................................215
نتیجهگیری کلی................................................................ 218
منبعها و مأخذ .................................................................... 221
فصل اوّل
شبکههای توزیع
رس
مقدمه
تمام سیستم توان شامل تولید، انتقال و توزیع است. سرمایهگذاری عمده باب بخش تولید است و به سمت فاصله کمی از بخش توزیع قرار دارد. هر چند هزینههای واحدهای منفرد تولید از نظر مقدار قابل توجه است. با این تفاصیل اهمیت اقتصادی سیستم توزیع اسم رفته و حجم سرمایهگذاری در آن، دقت باب برنامهریزی، طراحی، ساخت و بهرهبرداری را ایجاب میکند.
گسترش روزافزون استعمال انرژی الکتریکی به سمت خاطر قابلیتهای مفید آن و از طرفی بسته بودن منابع انرژی سوختی و حفظ محیط زیست سبب شده است که آدم در پی منابع انرژی با دوامتر بوده و نیز روشهای استعمال بهینه از منابع حاضر را پشت کند. در این راستی کمینه کردن تلفات توان راکتیو در قسمتهای مختلف سیستم قدرت و از جمله شبکههای توزیع انرژی الکتریکی از اهمیت بالایی برخوردار است (تلفات حدود 5 تا 13 درصد ضایعات شبکه توزیع را تشکیل میدهند.)
کاهش ضایعات انرژی الکتریکی در شبکههای توزیع، ایجاد بهبود باب شرایط کاری و بهرهبرداری مناسب از تجهیزات شبکه از مسائل عمده مناسبت بحث میباشد. در این راستا تغییر آرایش شبکه طی کار عادی و کنترل استطاعت راکتیو (جبران سازی) در آن از اهمیت بالایی برخوردار است.( تغییر آرایش شبکه توزیع با تغییر وضعیت کلیدهای حاضر در شبکه امکانپذیر که علاوه حرف کاهش تلفات، باعث تعادل بار در اجزاء شبکه نیز میشود).
توان راکتیو در سیستمهای توزیع انگیزه ضایعات توان شده و مهندسین سعی میکنند با برپایی بانکهای خازنی این ضایعات را تقلیل دهند. برای هر رشد بار و افزایش مصرف، مطالعه پروفیل ولتاژ، تعیین محل نصب و ظرفیت خازن و تعیین مقدار کاهش تلفات به سمت دید صرفهجویی در هزینهها ضروری به نظر میرسد.
باب طراحی و بهرهبرداری از سیستمهای قدرت باب کنار مسئله تولید و کنترل توان اکتیو، مسئله تولید و کنترل توان راکتیو نیز دارا اهمیت میباشد.
باب یک شبکه الکتریکی ااستعمال از لامپ های انحنا الکتریکی بدلیل مولفه های خاص هارمونیکی توجهات خاصی را برانگیخت ولی این مسائل به اندازه اهمیت مسئله مبدل های الکترونیک قدرت در سالهای اخیر نبوده است . حرف ارتقا تکنولوژی در سالهای اخیر استفاده از مبدل های الکترونیک قدرت نیز افزایش چشمگیری داشته است. در خلال سالهای اخیر پژوهشگران متوجه شده اند که ار سیستم انتقال به نحو مناسبی طراحی شود به نحوی که بتواند مقدار توان مورد نیاز بارها را به راحتی تامین کند ، احتمال ایجاد مشکل ناشی از هارمونیک ها برای سیستم های قدرت بسیار کم خواهد بود . گرچه این هارمونیک ها سبب مسائلی در سیستم های مخابراتی شوند . اغلب در سیستم های قدرت مشکلات زمانی بروز کنند که خازنهای حاضر باب سیستم باعث ایجاد تشدید در یک فرکانس هارمونیکی شوند . در این شرایط اغتشاشات و اعوجاجها ، انبوه بیشتر از مقادیر معمول می گردند امکان ابداع این مشکلات در مورد مراکز کوچک مصرف وجود دارد ولی شرایط بدتر در سیستم های صنعتی بدلیل درجه زیادی از تشدید رخ می دهد .
فهرست مطالب
عنوان
مقدمه
فصل اول :تعریف
۱-تعریف هارمونیک
دوران دوم : منابع ایجاد
۲-منابع ایجاد هارمونیک
۲-۱-وسایل فرومغناطیسی
۲-۲-مبدلهای الکترونیک قدرت
۲-۳-تجهیزات تخلیه ای
۲-۴-مدل سازی سیستم توزیع حرف بارداری انحنا الکتریکی
۲-۵-منابع جدید تولید هارمونیک
دوران سوم : اثرات
۳-اثرات هارمونیک
۳-۱-اثر هارمونیک بر خازنها
۳-۲-اثر هارمونیک برروی لامپ های روشنایی و المان ها حرارتی
۳-۳-اثر هارمونیک حرف ماشین های آسنکرون
۳-۴-اثر هارمونیک بر ترانسفورماتورها
۳-۵-اثر هارمونیک بر عملکرد ایستگاه
۳-۶-اثر هارمونیک بر وسایل پیمانه گیری
۳-۷-اثر هارمونیک حرف کلید ها
۳-۸-اثر هارمونیک بر فیوز ها
۳-۹-تاثیرات دیگر هارمونیک
فصل چهارم : روش های حذف
۴-روش های الغا هارمونیک
۴-۱-فیلتر های پسیو
۴-۲-فیلتر های اکتیو
فصل پنجم: تالی سازی هارمونیک حرف نرم افزار MATLAB
۵-مقدمه
۵-۱آنالیزهارمونیکهادرسیستم)حالت.اول
۵-۱-آنالیزهارمونیکهادرسیستم )حالت دوم
۵-۱-آنالیزهارمونیکهادرسیستم)حالت سوم
۵-۱-آنالیزهارمونیکهادرسیستم )حالت چهارم)
۵-۱-آنالیزهارمونیکهادرسیستم )حالت پنجم)
۵-۱-آنالیزهارمونیکهادرسیستم )حالت ششم)
۵-۱-آنالیزهارمونیکهادرسیستم )حالت هفتم)
۵-۱-آنالیزهارمونیکهادرسیستم )حالت هشتم)
نتیجه گیری
منبعها و ماخذ
ع
از عمده
ترین مزایای پیشه با سیگنال های دیجیتال باده توانبه پردازش، ذخیره سازی و انتقال
ساده تر سیگنال های دیجیتال باب مقایسه با سیگنال های آنالوگ اشاره کرد. مبدل های A/D دارای سرعت بالا، به عنوان یک جزء لازم و مکمل
جهاز ها بیسیم پیشرفته نظیر سیستم های بیسیم جماعت فوق عریض عمل می نمایند. مبدل
های آنالوگ به دیجیتال سریع(FLASH A/D)به انگیزه انجام اعمال تبدیل تنها
در یک پالس گاهنما سریع ترین سنخ مبدل در مقایسه با دیگر انواع بدل های A/D می باشند. مبدل
های فلش نیاز به تقویت عامل های عملیاتی ندارند و مستعد جانب عملکرد ولتاژ پایین
هستند.
مبدل
های FLASH A/D بطور کلی از مدار پیگیری / نگهدارند ( sample and hold)بلوک نردبان
مقاومتی، قسمت مقایسه گرها و قسمت دیکدر همانطور که در شکل 1 نمایش داده شده است،
تشکیل شده اند.سریع ترین نوع صفت های فلش ارج نمونه برداری فوق العاده زیادی
دارند و لذا برای کاربردهای بالدرنگ و پهنای باند زیاد در مناسبت استفاده قرار می گیرند. بدیها مبدل
های فلش را می توان استطاعت مصرفی بالا، حساسیت بالا به ولتاژ افست مقایسه کننده های
و روی بابرکت اشغال شده روی تراشه برشمرد. حرف وجه به سمت رابطه نمایی بین رزولیشن (تعداد
بیت خروجی) این صفت ها حرف تعداد مقایسه گر های آن، لذا در این مبدل نمی توان به
رزولیشن اسم درست یافت از هنگامی که سیستم های پردازشگر دیجیتال از بهر کاربردهایی
با قابلیت جابجایی سیستم(portability) یا در برخی کاربردهای ارتباط راه دور که نیاز به سمت بخش های موازی
زیادی دارند بکار گرفته شده اند، اتلاف توان به عنوان یک مسئله مهم در طرحریزی مبدل
های A/D مورد بحث است. در این مبدل برای داشتن N بیت باب برونداد به تعداد 2N-1 تشبیه جرب نیاز
است، به همین دلیل مصرف توان صفت های آنالوگ به سمت دیجیتال فلش زیاد می باشد. از
جمله روش های کاهش مشرف استطاعت این نوع مبدل ها باده توان ابه استفاده از مبدل های فلش
دو طبقه اشاره کرد که در شکل 2، استفاده از مقایسه گر های حرف توان مصرفی پایین نظر
مقایسه گر های لچ دینامیکی، استعمال از دیکدر درختی، استعمال از روش درونیابی خازی
اشاره کرد.