تحلیل و کاهش مشکلات کیفیت توان در سیستم های تولید توزیع شده
چکیده
این مقاله موضوعات مرتبط با کیفیت توان را برای سیستم های تولید توزیع شده، مبتنی بر منابع انرژی تجدید پذیر مانند انرژی های خورشیدی و بادی، بررسی و تحلیل می کند. یک مبحث دقیق در رابطه با موضوعات کیفیت توان در این مقاله ارائه شده است. این مقاله نخست مشکلات مرتبط با کیفیت توان را بررسی می کند، سپس در رابطه با استاندارد های اولیه مباحثی را بررسی می کند. یک مطالعه جامع در رابطه با کیفیت توان در سیستم های قدرت شامل سیستم های dc و منابع تجدید پذیر نیز در این مقاله ارائه شده است. تکنیک های نظارت بر کیفیت توان و راهکار های احتمالی مشکلات کیفیت توان برای سیستم های توان نیز به صورت دقیق در این مطالعه بررس شده است. سپس ما روش های کاهش این مشکلات را با استفاده از دستگاه های توان سفارشی، بررسی میکنیم مثلا روش های D-STATCOM, UPQC, UPS, TVSS, DVR، و غیره که برای سیستم های ریز شبکه مورد استفاده قرار می گیرد. برای سیستم های انرژی تجدید پذیر، STATCOM می تواند یکی از بهترین راه حل ها باشد که این موضوع به دلیل مزیت های مختلف شکل می گیرد، در حالی که روش ذخیره گردان می تواند باعث بهبود کیفیت توان در سیستمهای متداول شود. در نهایت، ما کیفیت توان را در سیستم های dc بررسی می کنیم. آرایش های ساده تر و پایایی بالاتر، دو مزیت اصلی در سیستم های DC هستند با وجود این که این سیستم ها مشکلات دیگری در زمینه کیفیت توان دارند مانند ناپایداری و شناسایی ضعیف خطاها.
1. مقدمه
در سیستم های متداول تولید برق در مقیاس بزرگ در نیروگاه های متمرکز شامل نیروگاه های قدرت با سوخت فسیلی، نیروگاه های هسته ای، سد های آبی، مزارع بادی و غیره می باشد. این روش ها حالا با مشکلاتی رو به رو هستند مانند کاهش سوخت های فسیلی، افزایش زیاد نشر مواد آلاینده و هدر رفت توان برق به دلیل خط های انتقال طولانی [1]. «کیفیت توان» به توانایی سیستمهای برقی برای ایجاد کردن تامین توان عالی اشاره دارد که کاملا بدون نویز و دارای یک شکل موج سینوسی می باشد و با در نظر داشتن فرکانس و ولتاژ، همیشه پایدار می باشد. اما، در عمل بسیاری از بار ها وجود دارند که باعث اختلال در سیستم می شوند و باعث انحراف توان نسبت به حالت ایده آل می شوند [2]. EPRI یک مطالعه بین سال های 1992 و 1997 در ایالات متحده انجام شد و مشخص شد که مدت زمان میانگین اختلال به چه صورت است. نتایج برای یک مکان عادی در طول این دوره در شکل 1 نشان داده شده است.
10. جمع بندی
این مقاله موضوع مشکلات کیفیت توان را برای سیستم های تولید توزیع شده مبتنی بر منابع تجدید پذیر مانند نیروی باد و تابش خورشید، بررسی می کند. یک بحث کامل در رابطه با مشکلات کیفیت توان، منابع آن و پارامتر های مرتبط با آن در این قسمت ارائه شده است. مباحث در رابطه با استاندارد های کیفیت توان نیز در این مقاله ارائه شده است. بعد از آن، مشکلات کیفیت توان در سیستم های انرژی های تجدید پذیر، تکنیک هایی برای نظارت بر کیفیت توان و دستگاه های مورد استفاده برای رفع این مشکلات و کاربرد CPD ها برای مشکلات کیفیت توان نیز بررسی شده است. روش های بهبود کیفیت توان در سیستم های تجدید پذیر و تحلیل کیفیت توان در سیستم های Dc نیز در این مقاله ارائه شده است؛ همچنین خروجی های نهایی برای ارائه خلاصه ای از یافته های این کار، ارائه شده است.
از خروجی های این تحقیق، می توان بیان کرد که حالت گذار شدید ترین مشکل کیفیت توان می باشد و سپس ضربه ولتاژ ، و نوسان در رتبه های بعدی هستند. تکنیک های نظارت بر کیفیت توان که برای رفع هارمونیک ها و نظارت بر آن ها مناسب هستند در حالی که UPQC, STATCOM و ذخیره گردان موثرترین CPD ها هستند. در این مقاله، ما STATCOM را به عنوان بهترین گزینه احتمالی برای رفع این مشکلات معرفی کردیم.
ABSTRACT
This paper discusses the power quality issues for distributed generation systems based on renewable energy sources, such as solar and wind energy. A thorough discussion about the power quality issues is conducted here. This paper starts with the power quality issues, followed by discussions of basic standards. A comprehensive study of power quality in power systems, including the systems with dc and renewable sources is done in this paper. Power quality monitoring techniques and possible solutions of the power quality issues for the power systems are elaborately studied. Then, we analyze the methods of mitigation of these problems using custom power devices, such as D-STATCOM, UPQC, UPS, TVSS, DVR, etc., for micro grid systems. For renewable energy systems, STATCOM can be a potential choice due to its several advantages, whereas spinning reserve can enhance the power quality in traditional systems. At Last, we study the power quality in dc systems. Simpler arrangement and higher reliability are two main advantages of the dc systems though it faces other power quality issues, such as instability and poor detection of faults.
I. INTRODUCTION
The conventional large-scale generation of electricity at centralized facilities include fossil-fuel-fired power plants, nuclear power plants, hydroelectric dams, wind farms etc. These are now being troubled with the shortage of fossil fuel, the exceeding amount of emission and the electrical power loss due to long transmission line [1]. ‘‘Power Quality’’ refers to the electrical system’s ability to create a perfect power supply that has a pure noise-free sinusoidal wave shape, and is always stable if voltage and frequency is considered. However, practically many loads regularly impose disturbances on the systems that make deviations from this ideal power supply [2]. EPRI carried out a study between 1992 and 1997 in the US and characterized the average duration of disturbances. The result for a typical site, during this period is presented in fig. 1.
X. CONCLUSION
This paper discusses the power quality issues for distributed generation systems based on renewable energy sources such as solar and wind energy. A thorough discussion about power quality issues, their sources, and parameters have been presented here. Discussion on power quality standards have been carried out afterwards. After that, power quality issues in renewable energy systems, techniques to monitor power quality, the devices used for that purpose, and application of CPDs for mitigating power quality problems have been described. Ways of improving power quality in renewable systems, and analysis of power quality in DC systems have followed all these; and the outcomes have been presented finally to summarize the findings of this work.
From the outcomes of this research, transient has been found out to be the most severe power quality issue, followed by voltage spike and fluctuation. The power quality monitoring techniques have been found to be employed for monitoring harmonics mainly, while UPQC, STATCOM, and spinning reserve have been found out to be the most effective CPDs. It has been resolved that STATCOM can be a potential choice due to the advantages it offers.
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
چکیده
1. مقدمه
2. مشکلات کیفیت توان و اهمیت آن ها
3. استاندارد های کیفیت توان
4. کیفیت توان برای انرژی های تجدید پذیر
5. نظارت بر کیفیت توان
6. روش های کاهش مشکلات توان
7. کاهش نوسان های ولتاژ و فرکانس در سیستم های بادی و خورشیدی
8. کیفیت توان در سیستم های DC
9. خروجی ها
10. جمع بندی
منابع
ABSTRACT
I. INTRODUCTION
II. POWER QUALITY ISSUES AND THEIR IMPORTANCE
III. POWER QUALITY STANDARDS
IV. POWER QUALITY FOR RENEWABLE ENERGY SOURCES
V. POWER QUALITY MONITORING
VI. POWER QUALITY MITIGATION METHODS
VII. MITIGATION OF VOLTAGE AND FREQUENCY FLUCTUATIONS OF WIND AND SOLAR POWER SYSTEMS
VIII. POWER QUALITY IN DC SYSTEMS
IX. OUTCOMES
X. CONCLUSION
REFERENCES
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه