پاورپوینت کامل و جامع با عنوان کنترل بار-فرکانس (LFC) در سیستم های قدرت در 37 اسلاید - دانلود فایل
دانلود فایل پاورپوینت کامل و جامع با عنوان کنترل بار فرکانس (LFC) در سیستم های قدرت در 37 اسلاید
دانلود فایل پاورپوینت کامل و جامع با عنوان کنترل بار-فرکانس (LFC) در سیستم های قدرت در 37 اسلاید
سیستم قدرت (به انگلیسی: Electric power system)، شبکه ای از اجزای الکتریکی است که برای تأمین، انتقال و استفاده از توان الکتریکی بکار می رود. نمونه ای از سیستم های قدرت، شبکه ای است که برای تأمین نیروی الکتریکی خانه ها و صنایع به کار گرفته می شود. سامانهٔ قدرت در مناطق بزرگ با نام شبکه (به انگلیسی: grid) شناخته می شود که به طور کلی می توان آن را به سه بخش تقسیم کرد: تولید انرژی الکتریکی که توان را تأمین می کند، انتقال انرژی الکتریکی که توان را از مراکز تولید به مراکز بار انتقال می دهد، و توزیع انرژی الکتریکی که خانه ها و صنایع اطرافش را تغذیه می کند. سامانه های قدرت کوچکتری هم در صنایع، بیمارستان ها، ساختمان های تجاری و خانه ها وجود دارند. غالب این سامانه های قدرت بر توان متناوب سه فاز متکی هستند. سامانه های قدرت بخصوصی که بر توان سه فاز متکی نیستند را می توان در هواپیماها، سامانه های ریلی الکتریکی، اقیانوس پیماها و خودروها مشاهده نمود.
مبانی توان الکتریکیتوان الکتریکی حاصلضرب دو کمیت است، جریان الکتریکی در پتانسیل الکتریکی. این دو کمیت ممکن نسبت به زمان (در توان ای سی) تغییر کنند یا در سطح مشخصی بمانند (جریان مستقیم).
بیشتر یخچال ها، تهویه های مطبوع، پمپ ها، و ماشین های صنعتی از توان ای سی استفاده می کنند. در مقابل بیشتر رایانه ها و وسایل دیجیتال از توان دی سی استفاده می نمایند (معمولاً وسایل دیجیتالی که به پریزها متصل می کند، یک آداپتور داخلی یا بیرونی دارند که توان ای سی را به دی سی تبدیل می کند). توان ای سی این مزیت را داراست که می توان آن را به آسانی به ولتاژهای مختلف تبدیل کرد و می توان آن را به وسیلهٔ ماشین های الکتریکی بدون جاروبک مورد استفاده قرار داد یا تولید کرد. توان دی سی همچنان تنها انتخاب عملی در سامانه های دیجیتال است و ممکن است در فواصل بسیار طولانی و ولتاژهای بسیار بالا برای انتقال، اقتصادی باشد (فشار-قوی جریان مستقیم را ببینید).
قابلیت تبدیل سادهٔ سطح ولتاژ در توان ای سی به علت مهم است: نخست اینکه توان در ولتاژهای بالتر را می توان در فواصل طولانی و با تلفات کمتر انتقال داد؛ بنابراین در سامانه های قدرت که تولید از بار فاصله دارد، خوب است ولتاژ توان را در نقطهٔ تولید بالا ببریم و سپس در نزدیکی های بار پایین بیاوریم. دوم اینکه معمولاً نصب توربین هایی که ولتاژهای بالاتری تولید می کنند (بالاتر نسبت به ولتاژ بیشتر مصرف کننده های الکتریکی) اقتصادی تر است، بنابراین قابلیت تبدیل آسان به سطح ولتاژهای گوناگون به معنای این است که این ناهمخوانی را می توان به سادگی مدیریت کرد.
وسایل الکتریکی حالت جامد که محصول انقلاب نیمه هادی ها هستند، تبدیل سطح ولتاژهای توان دی سی را با استفاده از مبدل دی سی به دی سی ممکن می سازند. همچنین با استفاده از آن ها می توان ماشین های دی سی بدون جاروبک و منبع تغذیه سوئیچینگ ساخت. با این وجود ابزارهایی که از فناوری حالت جامد استفاده می کنند معمولاً گران تر از معادل های سنتی شان هستند، بنابراین توان ای سی همچنان پرکاربرد می ماند.
اجزای سامانهٔ قدرتهر سامانهٔ قدرتی دارای یک یا چند منبع انرژی است. در برخی از سامانه ها منبع بیرون از سامانه و در برخی دیگر این منبع جزئی از سامانه است.
بارهاسامانهٔ قدرت انرژی را به بارهایی که کار مشخصی را انجام می دهند منتقل می کند.
هادی هاهادی ها توان را از ژنراتور به بار منتقل می کنند.
خازن ها و رآکتورهابیشتر بارهای سامانهٔ قدرت را بارهای سلفی تشکیل می دهند که بر اثر آنها فاز ولتاژ نسبت به فاز جریان عقب می افتد. نتیجهٔ این ناهمزمانی در فاز ولتاژ و جریان، ایجاد توانی به نام توان راکتیو است. توان راکتیو کار مفیدی انجام نمی دهد اما در هر سیکل، میان منبع نیرو و بار رد و بدل می شود که این امر موجب اشغال ظرفیت جریان سامانهٔ قدرت می گردد. از خارن ها و رآکتورها برای اصلاح ضریب توان سامانه استفاده می کنند. از آنجایی که قرار دادن خازن ها و رآکتورها در سامانه نیازمند مدارشکن است، توان راکتیو را نمی توان به صورت پیوسته کم یا زیاد کرد. راه حل این مشکل نیز استفاده ازاس وی سی و اس اس سی خواهد بود.
وسایل محافظتیسامانه های قدرت برای جلوگیری از صدمات و خسارات ناشی از خطاها، از وسایل حفاظتی استفاده می کنند. از جملهٔ این وسایل می توان به مدارشکن قدرت و رله های حفاظتی اشاره کرد.
سامانه های اسکادادر سامانه های قدرت بزرگ، سامانه های کنترل و سرپرستی و گردآوری اطلاعات (اسکادا) برای کارهایی مانند کلیدزنیِ ژنراتورها، کنترل خروجی ژنراتورها و خارج کردن یا واردکردن عناصرِ سامانه، استفاده می شوند.
مبحث کنترل بار فرکانس یکی از مباحث مهمی است که همواره با رشد و توسعه سیستمهای قدرت از اهمیت خاصی برخوردار بوده، چرا که لزوم حفظ فرکانس در مقدار نامی و نیز ردیابی به موقع تغییرات بار، بخصوص در هنگام تغییرات دینامیکی در تولید و مصرف برکسی پوشیده نیست. با بروز تجدیدساختار در فضای سنتی صنعت برق، بسیاری از مباحث مهم در صنعت برق دچار تحول گردید؛ یکی از این مباحث، مساله کنترل بار فرکانس در سیستمهای قدرت میباشد.
فهرست مطالب:
مقدمه
کنترل بار-فرکانس
مدل گاورنر
کدل ریاضی گاورنر
مدل توربین
مدل سیستم الکتریکی
مدل کامل سیستم LFC
تحليل و بررسي LFC در حالت مانا
پاسخ دینامیکی LFC
منطقه تحت کنترل
سیستم LFC به همرا انتگرالگیر
کنترل فرکانس و کنترل پخش بار اقتصادی
کنترل فرکانس در سیستم های دو منطقه ای