- 2006-10-05
- 474
- 210
خطوط انتقال *VSC یا خطوط انتقال با مبدلهای منبع ولتاژی امروزه واقعیت و تحقق یافته و همچنان که جنبه های خاصی از آن کاربرد می یابد بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. اولین سیستم انتقالVSC تحت عنوان طراحی خطوط HVDC سبک توسط شرکت ABB ساخته شده است. خود مبدلهای منبع ولتاژی دارای کاربرد در کنترل ادوات FACTS و UPFC بوده است. اما چنانچه مبدلهای منبع ولتاژی بهمراه خطوط DC و یا کابل استفاده گردند تشکیل خطوط VSC را خواهند داد.
در خطوط VSC همراه با کابل، چون در VSC از دیود با هدایت یکسو استفاده میگردد، لذا ولتاژDC در کابل نمی تواند هرگز جهت پلاریته خود را تغییر دهد. این ویژگی با عث میشود که مشکل بارهای الکتریکی با قیمانده در فضای داخل کابلهای از بین رفته و نتیجتا مجاز به کاهش قدرت عایقی آنها شده که این خود اجازه استفاده از فرآیند مفصل بندی در کابلها را میدهد. ویژگیهای فوق سبب کوچک، سبک و ارزان شدن کابل ها می گردند.
در خطوط VSC ولتاژ متوسط، میتوان کابلهای سبک و کوچک را در زیرزمین قرار داد. در گزارش اخیر IEEE کاربرد جالبی از خطوط VSC بین شهرهای New South Wales و Queensland در کشور استرالیا گزارش شده است. چون خطوط بصورت کابل زیرزمینی می باشند دارای مسائل محیطی کمتری در مقایسه با خطوط هوائی خواهند بود.
در گزارش پروژه Directlink تأسیس یک خط VSC بظرفیت 180 مگا ولت آمپر با کابل زیرزمینی در سال 1999 توسط شرکت ABB گزارش شده است. خطوط VSC نیز بطور ذاتی دارای خاصیت و ویژگی های ادوات FACTS بشرح زیر می باشند.
1- توانائی کنترل مستقل ولتاژ AC در هر یک از شینهای دو سر خط
2- با کنترل سریع توان میتواند برای افزایش میرائی نوسانات الکترومکانیکی توان در شبکه های AC استفاده گردد.
3- طرف انتهائی خطوط VSC میتواند صرفا بار الکتریکی بدون شبکه و ژنراتور باشد در اینصورت مبدلهای VSC میتوانند بار را با یک ولتاژ AC تحت یک دامنه و فرکانس تعریف شده تغذیه نمایند.
* Voltage Sourced Convertor
با یک چنین مزایائی چنانچه هزینه و قیمت خطوط VSC قابل قبول باشد میتوانند در شبکه های ولتاژ متوسط بخوبی بکار گرفته شوند. بنابراین خطوط VSC میتوانند بعنوان عامل تقویت و ثبات سنکرونیزاسیون شبکه عمل نمایند. شکل (1) ساختار کلی یک VSC را نشان میدهد.
شکل (1) : ساختار کلی یک خط انتقال VSC
در یک VSC عناصر کلیدزنی یا از نوع GTO و یا TGBT می باشند که بصورت روشن / خاموش کار کرده و میتوانند براساس الگوریتم PWM کنترل شوند. این الگوریتم میتواند در جهت حذف و یا کاهش هارمونیکی عمل نماید.
با اعمال الگوریتم PWM در اینصورت حداقل 4 متغیر از خط VSC می باید کنترل شود. چنانچه در انتهای خط منبع ولتاژ ac وجود نداشته باشد در اینصورت ولتاژ و فرکانس آن قابل کنترل می باشد. اما چنانچه در انتهای خط منبع ولتاژ ac وجود داشته باشد در اینصورت مبدل های VSC ولتاژ ac انتهائی را کنترل می نمایند.
با بکارگیری خطوط VSC ویژگی سنکرونیزاسیون در شبکه های ac منتفی خواهد شد. از دیگر ویژگی های خطوط VSC در مقایسه با خطوط معمولی افزایش ضریب میرائی نوسانات الکترومکانیکی در شبکه ها می باشد. در حقیقت خطوط VSC نوعی از کنترل کننده های FACTS بوده که قادر هستند ولتاژ AC شینهای ابتدا و انتهائی، توان انتقالی از خط، درجه سنکرونیزاسیون و ضریب میرائی نوسانات را کنترل نمایند.
در خطوط VSC همراه با کابل، چون در VSC از دیود با هدایت یکسو استفاده میگردد، لذا ولتاژDC در کابل نمی تواند هرگز جهت پلاریته خود را تغییر دهد. این ویژگی با عث میشود که مشکل بارهای الکتریکی با قیمانده در فضای داخل کابلهای از بین رفته و نتیجتا مجاز به کاهش قدرت عایقی آنها شده که این خود اجازه استفاده از فرآیند مفصل بندی در کابلها را میدهد. ویژگیهای فوق سبب کوچک، سبک و ارزان شدن کابل ها می گردند.
در خطوط VSC ولتاژ متوسط، میتوان کابلهای سبک و کوچک را در زیرزمین قرار داد. در گزارش اخیر IEEE کاربرد جالبی از خطوط VSC بین شهرهای New South Wales و Queensland در کشور استرالیا گزارش شده است. چون خطوط بصورت کابل زیرزمینی می باشند دارای مسائل محیطی کمتری در مقایسه با خطوط هوائی خواهند بود.
در گزارش پروژه Directlink تأسیس یک خط VSC بظرفیت 180 مگا ولت آمپر با کابل زیرزمینی در سال 1999 توسط شرکت ABB گزارش شده است. خطوط VSC نیز بطور ذاتی دارای خاصیت و ویژگی های ادوات FACTS بشرح زیر می باشند.
1- توانائی کنترل مستقل ولتاژ AC در هر یک از شینهای دو سر خط
2- با کنترل سریع توان میتواند برای افزایش میرائی نوسانات الکترومکانیکی توان در شبکه های AC استفاده گردد.
3- طرف انتهائی خطوط VSC میتواند صرفا بار الکتریکی بدون شبکه و ژنراتور باشد در اینصورت مبدلهای VSC میتوانند بار را با یک ولتاژ AC تحت یک دامنه و فرکانس تعریف شده تغذیه نمایند.
* Voltage Sourced Convertor
با یک چنین مزایائی چنانچه هزینه و قیمت خطوط VSC قابل قبول باشد میتوانند در شبکه های ولتاژ متوسط بخوبی بکار گرفته شوند. بنابراین خطوط VSC میتوانند بعنوان عامل تقویت و ثبات سنکرونیزاسیون شبکه عمل نمایند. شکل (1) ساختار کلی یک VSC را نشان میدهد.
شکل (1) : ساختار کلی یک خط انتقال VSC
در یک VSC عناصر کلیدزنی یا از نوع GTO و یا TGBT می باشند که بصورت روشن / خاموش کار کرده و میتوانند براساس الگوریتم PWM کنترل شوند. این الگوریتم میتواند در جهت حذف و یا کاهش هارمونیکی عمل نماید.
با اعمال الگوریتم PWM در اینصورت حداقل 4 متغیر از خط VSC می باید کنترل شود. چنانچه در انتهای خط منبع ولتاژ ac وجود نداشته باشد در اینصورت ولتاژ و فرکانس آن قابل کنترل می باشد. اما چنانچه در انتهای خط منبع ولتاژ ac وجود داشته باشد در اینصورت مبدل های VSC ولتاژ ac انتهائی را کنترل می نمایند.
با بکارگیری خطوط VSC ویژگی سنکرونیزاسیون در شبکه های ac منتفی خواهد شد. از دیگر ویژگی های خطوط VSC در مقایسه با خطوط معمولی افزایش ضریب میرائی نوسانات الکترومکانیکی در شبکه ها می باشد. در حقیقت خطوط VSC نوعی از کنترل کننده های FACTS بوده که قادر هستند ولتاژ AC شینهای ابتدا و انتهائی، توان انتقالی از خط، درجه سنکرونیزاسیون و ضریب میرائی نوسانات را کنترل نمایند.
