طراحی روش هایی برای جایگیری راهبردی فیلترهای پسیو هارمونیکی در شبکه های توزیع شعاعی
چکیده
این مقاله روشی را برای تعیین باس های راهبردی برای قرارگیری فیلتر هارمونیک از طریق همبسته کردن شاخص حساسیت مبتنی بر شبکه نظریه ساختار ذاتی (ISTN) و تزریق جریان هارمونیکی در باس ها در شبکه/ فیدر توزیع ارائه می کند. باس های راهبردی برای فیلترهای هارمونیکی به عنوان باس با حداکثر اعوجاج کل ولتاژ هارمونیکی (THDV) در یک فیدر توزیع یا باسی که قرارگیری فیلتر هارمونیکی می تواند منجر به حداکثر کاهش در متوسط کل THDV در فیدر توزیع می شود، مشخص می گردد. مزیت استفاده از این روش آن است که دیدگاهی را نسبت به تعامل ساختار شبکه همراه با منابع جریان هارمونیکی در شبکه توزیع در رابطه با عملکرد فیلترهای هارمونیکی فراهم می کند. ارزیابی عملکرد یک فیلتر پسیو هارمونیکی قرار گرفته شده مبتنی بر روی پیشنهادی برای سناریوهای بار حداکثر و غیر حداکثر در یک شبکه توزیع شعاعی مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که فیلترهای هارمونیکی پسیو که براساس سطوح انتشار جریان هارمونیکی قرار می گیرند عملکرد بهتری نسبت به فیلترهای هارمونیکی قرار گرفته در یک شبکه ISTN تنها دارند. فیلترهای هارمونیکی پسیوی که به صورت راهبردی قرار گرفته اند در کنترل انتشار هارمونیک در شبکه های توزیعی موثر هستند.
1. مقدمه
افزایش در سطوح هارمونیکی در شبکه های توزیع در سال های اخیر به شدت تحت تاثیر رشد ثابت در بارهای غیرخطی (دستگاه های الکترونیکی و الکترونیک قدرت) قرار گرفته است. آن ها به صورت جداگانه بیشتر دستگاه های تک فاز با توان پایین هستند که جریان های غیرخطی را از شبکه می کشند. به دلیل تعداد بسیار زیاد دستگاه های منحصر به فرد در تجهیزات مشتری (یا در بخشی از شبکه) و علی رغم لغو هارمونیک طبیعی، آن ها ممکن است سبب ایجاد اعوجاج هارمونیکی قابل توجهی در بخش خدمات شوند. این دستگاه های منحصر به فرد در حوزه های تجاری که به طور ویژه در بارهای غیرخطی به وفور وجود دارد شامل لامپ های فلورسنت، رایانه و تجهیزات جانبی آن ها، ماشین های اداری، پمپ های حرارتی و تهویه مطبوع مرکزی (HVAC) همراه با درایوها با سرعت متغیر است.
7. نتیجه گیری
این مقاله سه روش ( دو روش مبتنی بر شاخص های حساسیت و یک روش مبتنی بر سطح انتشار جریان هارمونیکی متوسط) به منظور شناسایی باس های راهبردی برای قرارگیری فیلترهای هارمونیک در فیدر توزیع شعاعی، روش حساسیت باس و روش سطح انتشار جریان هارمونیک ارائه داده است. دو تا از این روش ها (که برای به کارگیری در شبکه های توزیع واقعی مناسب تر هستند) به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته اند. در حالی که این روش ها تنها می توانند به عنوان تکنیک های تقریب در نظر گرفته شود، نتایج حاصل از آن ها امیدوار کننده است. به ویژه، این روش ها دیدگاه را نسبت به تعامل منابع جریان هارمونیک، ساختار شبکه (شاخص حساسیت) و محل فیلتر هارمونیک ارائه می کنند. آن ها نشان می دهند که باس های شبکه با حساسیت بالا دارای سطوح انتشار جریان هارمونیکی نسبتاً زیادی هستند، باس های موثری برای قرارگیری فیلترهای هارمونیک محسوب می شوند. فیلترهای هارمونیکی که در آن با ها قرار گرفته اند می توانند حساسیت دو باس مربوطه را اصلاح کنند (یعنی کاهش دهند) و به عنوان سینک هایی برای جریان های هارمونیک عمل کنند. دو شاخص جدید در این مقاله پیشنهاد داده می شود که به عنوان راهنمایی برای قرارگیری راهبردی فیلترهای هارمونیک قابل استفاده هستند. این نوع اطلاعات برای مهندسان طراح توزیع بسیار سودمند است.
Abstract
This paper presents an approach to determine strategic buses for harmonic filter placement by correlating the sensitivity index based on the inherent structure theory network (ISTN) and harmonic current injection at buses of the distribution network/feeder. The strategic buses for the harmonic filter are characterized as either the bus with maximum total harmonic voltage distortion (THDV) in a distribution feeder, or the bus where the placement of the harmonic filter would result in maximum reduction in the overall average THDV in the distribution feeder. The advantage of using this approach is that it provides insight into the interaction of the network structure with harmonic current sources in the distribution network in regards to the performance of harmonic filters. The assessment of the performance of a strategically placed passive harmonic filter based on the proposed approach is evaluated for peak and offpeak load scenarios on a radial distribution network. The results indicate that passive harmonic filters that are placed based on harmonic current emission levels perform better than harmonic filters placed based on ISTN alone. The strategically placed passive harmonic filters are highly effective in controlling harmonic propagation in distribution networks.
I. INTRODUCTION
THE increase in harmonic levels in distribution networks in recent years is largely caused by a constant growth in nonlinear loads (electronics and power electronics devices) in the customer installations. Taken individually, they are mostly single-phase low-power devices that draw nonlinear currents from the network. Due to a very large number of individual devices in customer facilities (or in the part of the network) and despite the natural harmonic cancellation, they may cause significant harmonic distortion at the utility substation. The individual devices in commercial areas, which particularly abound in nonlinear loads, include fluorescent lighting, computers, and their peripherals, office machines, heat pumps, and central air-conditioning (HVAC) with variable speed drives.
VII. CONCLUSION
This paper presented three approaches (two based on sensitivity indices and one based on average harmonic current emission level) to identify strategic buses for the placement of harmonic filters in the radial distribution feeder, the bus sensitivity method, and the harmonic current emission level method. Two of those (more suitable for application in realistic distribution networks) were discussed and illustrated in detail. While the approaches can only be considered as approximation techniques, the results are promising. In particular, the approaches provide insight into the interaction of harmonic current sources, network structure (sensitivity index), and location of the harmonic filter. They clearly demonstrate that highly sensitive network buses having relatively high harmonic current emission levels are strategically effective buses for the placement of harmonic filters. Harmonic filters placed at those buses are able to modify (i.e., reduce) the sensitivity of the respective buses and act as sinks for harmonic currents. Two new indices are proposed in the paper that can be used as a guide for the strategic placement of harmonic filters. This type of information is very useful for distribution planning engineers.
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
چکیده
1. مقدمه
2. نظریه ساختار ذاتی شبکه و شاخص حساسیت
3. تاثیر منابع جریان هارمونیک بر حساسیت باس
4. جایگیری راهبردی فیلترهای پسیو هارمونیکی
5. مثال کاربردی
A. پاسخ فرکانسی فیدر توزیع
B. شناسایی باس های راهبردی
6. استحکام راهکار
7. نتیجه گیری
منابع
Abstract
1. INTRODUCTION
2. INHERENT STRUCTURE THEORY OF NETWORK AND SENSITIVITY INDEX
3. INFLUENCE OF HARMONIC CURRENT SOURCES ON BUS SENSITIVITY
4. STRATEGIC PLACEMENT OF PASSIVE HARMONIC FILTERS
5. APPLICATION EXAMPLE
A. Frequency Response of the Distribution Feeder
B. Identification of Strategic Buses
6. ROBUSTNESS OF THE SOLUTION
7. 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