دانلود پروژه رشته برق درباره بررسی امكان كاهش تلفات انتقال با نصب ترانسفورماتور -قسمت دوم

دانلود پایان نامه

باتوجه به جدول، دیده می شود كه تلفات شبكه ایران و تلافت شبكه تهران در سال 1383 نسبت به وضعیت موجود كاهش خواد یافت. (در وضعیت موجود تلفات شبكه سراسری MW84/423 و تلفات ناحیه تهران MW45/65 در شرایط مشابه off-peak است) ولی در هر دو حالت تلفاتت شركت برق منطقه ای حدود 15درصد تلفات كل شبكه است. بنابراین مطالعه آن از اهمیت به سزایی برخوردار است.

توجه شود كه اتصال ناحیه تهران به ناحیه جدید، یعنی ناحیه برق منطقه ای گیلان، از طریق خط انتقال kV400 رحائی بخاری- نیروگاه گیلان برقرار است. در این مورد تلفات انتقال كسری از دهم بوده است كه در جدول از درج آن خودداری شده و مقدا صفر به جای آن نوشته شده است. برای PST از مدل موجود در نرم افزار PSS/E استفاده شده است. بدین ترتیب از دیدگاه مسئله مدل سازی [3]، مدل استفاده شده از درجه اطمینان بالایی برخوردار است. قابل ذكر است كه توانایی این برنامه و همچنین مدل های موجود در آن در حدی است كه مكرراً از آن جهت آنالیز شبكه سراسری، در معاونت برنامه ریزی توانیر استفاده می شود و می توان به نتایج عددی آن اطمینان كامل داشت.

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

مشخصات PST مدل شده باتوجه به اطلاعات بدست آمده از سازندگان انتخاب شده است [16]. این مشخصات به شرح زیر است:

  • برای PST در سطح kV230/kV230، قدرت MW400 و توانایی متغیر زاویه ولتاژ تزریقی فرض شده است. در این حالت قرار است كه PST سیلان قدرت خط را در محدوده MW كنترل كند.
  • برای PST در سطسح kV400/kV400 و kV230/kV400 ،‌ قدرت MVA600 و توانایی تغییر زاویه ولتاژ تزریقی فرض شده است. در این وضعیت قرار است كه PST سیلان قدرت خط را در محدوده MW كنترل كند.
  • برای هرچه دقیقتر كردن نتایج، تغییرات امپدانس PST به علت تغییر زاویه ولتاژ تزریقی در نظر گرفته شده است. این تغییرات مطابق جدول شماره 2 شبیه سازی شده است. در این جدول به ازای انحراف زاویه ولتاژ تزریقی از مقدار صفر، مشخص شده است كه چه ضریبی باید در مقدار نامی امپدانس ضرب شود تا امپدانس جدید با در نظر گیری مسئله جابجایی فاز به دست آید [14] [15]. این ضرایب، تقریب بسیار دست بالایی می باشند. بدین ترتیب موضوع كاربرد PST در بدترین شرایط یعنی با درنظرگیری تلفات بالا برای PST، شبیه سازی شده است تا بتوان به نتایج بدست آمده با درجه اطمینان بالایی اعتماد كرد.

جدول 2: اثر تغییرات زاویه ولتاژ تزریقی بر روی امپدانس PST

        زاویه
44/1 228/1 331/1 66/1 ضریب

5- اثر نصب PST بر روی خطوط رابط

در سال 1383 تعداد خطوط رابط (Tie Lines) 230 یا 400 كیلوولت شبكه برق منطقه ای تهران با نواحی مجاور، یعنی برقهای منطقه ای باختر، اصفهان، زنجان، مازندران، سمنان و گیلان از 15 خط موجود به 18 خط افزایش می یابد. جدول 1 خلاصه ای از نتیجه پخش بار این سال در صورت عدم نصب PST بود.

جهت بررسی اثر نصب PST بر روی خطوط رابط، این ترانسفورماتور بین دو سطح ولتاژ یكسان (230 یا 400 كیلوولت) و بر روی تمامی خطوط ارتباط شبیه سازی شده است. در بررسی های انجام شده بهترین حالت مربوط حالتی است كه PST در خط 230 كیلوولت فیروزكوه- قائم شهر نصب شده باشد. جدول 3 نتایج مربوط به این حالت را نشان می دهد.

در این جدول و در این بررسی هر باس دارای یك كد به صورت تركیب یك نام لاتین و یك یا دو عدد است. این كد مشابه با كدهای مطرح در برنامه PSS?E انتخاب شده است. به عنوان مثال، برای فیروزكوه كد FIROZ2 و برای قائم شهر كد GHAEM2 انتخاب شده است. اگر نام مخفف شده لاتین هر باس به عدد 4 ختم شود، این بدان معناست كه باس مذكور یك باس 400 كیلوولت و اگر نام مخفف شده به عدد 2 ختم شود، یعنی باس مذكور یك باس 230 كیلوولت است.

به هر بررسی انجام شده، یك شماره تخصیص یافته است. همانگونه كه در جدول مشخص است، این شماره در جدول در ستون اول درج شده است. سپس نام باسی كه در آن PST نصب شده است در ستون دوم قرار گرفته است. در ستون سوم و چهارم توان خاصی كه PST باید آن را كنترل كند (داده كاربر به برنامه پخش بار) آمده است. توان خاصی كه PST باید آن را كنترل كند (با تغییرات MW) در گامهای 100 مگاواتی تغییر داده شده و در هر حالت برنامه پخش بار مشخص كرده است كه زاویه ولتاژ تزریقی، چه مقدار باید باشد. علامت مثبت برای توانها به مفهوم خروج توان از باس مربوطه و علامت منفی به مفهوم ورود توان به آن است.

باتوجه به محدودیتهای فرض شده در ارتباط با تغییرات زاویه ولتاژ تزریقی، مثلاً‌در مورد 1و8 این جدول دیده می شود كه به سقف تغییرات زاویه ای رسیده ایم و به این دلیل امكان افزایش بیشتر توان نبوده است. در مورد 4و5 برعكس می توان دید كه به حد تغییرات توان رسیده ایم و امكان تغییر بیشتر زاویه میسر نبوده است.

در ستونهای دیگر به ترتیب تلفات توان كل شبكه سراسری، تلفات توان كل ناحیه برق منطقه ای تهران توان بین ناحیه تهران و نایحه مجاور(در این حالت مازندران) برای هر مورد آمده است.

ستون آخر این جدول مشخص كننده مورد برتر است. منظور از مورد برتر، موردی است كه تلفات انتقال در آن حالت نسبت به مقادیر تلفات انقال مندرج در جدول 1 كمتر باشد. در صورت وجود چنین حالتی در محل مربوطه علامت ستاره (*) به چشم خواهد خورد.

همانگونه كه در این جدول مشخص است، موارد 2و7 بسیار مهم هستند. مثلاً‌ در مورد 7 دیده می شود كه با ثابت كردن توان عبوری از خط به مقدار MW5/101 (از سمت باس قائم شهر به سمت باس فیروزكوه) مقدار تلافت انتقال MW0/1 ، تلفات ناحیه تهران MW7/8 و تلفات كل شبكه MW8/2 كاهش می یابد. نتیجه پخش بار برای مورد هفتم در شكل 1 داده شده است.

 

جدول 3: اثر نصب PST در خط رابط 230 كیلوولت فیروزكوه- قائم شهر

مورد برتر تلفات انتقال (MW) تلفات تهران (MW) تلفات كل(MW) زاویه PST (0) توان PST (MW) محل نصب PST شماره مورد
  6/32 7/34 5/295 0/30- 7/68 FIROZ2 1
* 0/28 7/34 5/285 9/7- 7/100- FIROZ2 2
  1/30 0/44 2/290 4/5 5/198- FIROZ2 3
  4/37 0/63 0/305 6/20 3/298- FIROZ2 4
  0/36 9/43 9/301 1/18- 1/299 GHAEM2 5
  9/29 5/36 5/289 5/4- 0/199 GHAEM2 6
* 0/28 8/32 5/285 1/8 5/101 GHAEM2 7
  6/32 9/33 5/295 0/30 8/67- GHAEM2 8

6- اثر نصب PST در داخل شبكه برق منطقه ای تهران

در این بخش تأثیر نصب PST در خطوط 230 یا 400 و همچنین پست های 230/400 كیلوولت شبكه برق منطقه ای تهران مطالعه خواهد شد. همانگونه كه مشخص است، در این حالت امكان دارد كه PST در بین دو سطح ولتاژ نیز قرار گیرد. در این صورت در واقع PST با ترانسفورماتور معئمولی تعویض شده است.

1-6- اثر نصب PST بر روی خطوط 230و400 كیلوولت

بر طبق برنامه ریزیهای انجام شده، تغییراتی در شبكه داخلی برق منطقه ای تهران صورت خواهد گرفت. این تغییرات اكثراً به صورت ورود- خروج خطوط هستند. مثلاً خط زیاران- كن به خط زیاران- پارك جنگلی- كن تبدیل خواهد شد. از ارائه نتیجه شبیه سازیهای انجام شده برای تمامی خطوط kV230 و kV400 كه بیش از هزاران مورد پخش بار است[16]، صرفنظر می شود. با بررسی عمومی نتایج می توان گفت كه اثر نصب PST در خطوط kV230 مناسب تر از اثر نصب PST در خطوط kV400 است.

در اینجا به ارائه یك حالت مهم بسنده می كنیم. این حالت مربوط به نصب PST در خط kV230 شرق- فیروزكوه است. جدول 4 نتیجه شبیه سازی این حالت است. مورد چهارم این جدول نشان دهنده این موضوع است كه با تثبیت توان عبوری از PST به میزان MW100 از سمت باس فیروزكوه به سمت باس شرق، تلفات شبكه برق منطقه ای تهران حدود MW0/6 و تلفات شبكه به میزان MW65/2 كاهش می یابد.

2-6- اثر تعویض ترانسفورماتورهای 230/400 با PST

جهت بررسی این تعویض ترانس های معمولی با PST ، از همان مفروضات قبلی استفاده شده به علاوه اینكه فرض شده است كه در صورتی كه دو ترانسفورماتور موازی با دو PST موازی kV400/230 تعویض شود، جهت جلوگیری از عبور جریان چرخشی بین PST ها ، تغییرات مربوط به ولتاژ تزریقی، یكسان اختیار شود. در این صورت قرار است كه سیلان قدرت هر ترانس در محدوده MW و مجموعه ترانس های موازی در محدوده MW ، كنترل شود.

 جدول 4: اثر نصب PST روی خط داخلی 230 كیلوولت شرق- فیروزكوه

مورد برتر تلفات تهران (MW) تلفات كل(MW) زاویه PST (0) توان PST (MW) محل نصب PST شماره مورد
  67/34 35/295 0/30- 3/80 SHARG2 1
  67/34 35/295 0/30- 3/80 SHARG2 2
  67/34 35/295 0/30- 3/80 SHARG2 3
* 46/35 67/285 3/6- 4/100- SHARG2 4
  43/46 77/291 6/7 8/196- SHARG2 5
  22/70 34/311 0/25 1/296- SHARG2 6

جدول 5: مناسبترین حالات جهت تعویض ترانسفورماتورها با PST

كاهش تلفات تهران (MW) كاهش تلفات سراسری(MW) زاویه PST (0) توان PST (MW) محل نصب PST شماره حالت
7/0 7/0 0/0 2/592 KAN1 4-KAN1 2 1
2/0 3/0 0/0 2/391 TEHP14-TEHPS2 2
1/0 35/0 1/1- 0/300 REY- N4-REY N2 3
2/0 5/0 1/1- 0/400 FIBAH4-FIBAH2 4
1/0 1/0 3/1 0/200 PARKJ4-PARKJ2 5

 مانند بخشهای قبل در اینجا نیز جهت رعایت اختصار فقط به ارائه بهترین نتایج در جدول 5 اكتفا می كنیم. همانگونه كه از این جدول شمخص است حالتهای مناسب عبارتند از:

– تعویض دو ترانسفورماتور موازی موجود بین باس kV400 كن (KAN1 4) و باس kV230 كن (KAN1 2) با دو PST موازی kV400/230 (شكل 2 نتیجه پخش بار همین مورد است. توجه شود كه در این شكل كل شبكه نمایش داده نشده است ولی در محاسبات وجود آن ملحوظ شده است).

– تعویض هر دو ترانسفورماتور موجود در پست تهران پارس (بین باس های TEHPS2,TEHP14) با دو PST ،

– تعویض ترانسفورماتور موجود بین باس ری شمالی kV400 (REY N4) و ری شمالی kV230 (N2 REY) با یك PST

– تعویض ترانسفورماتورهای موازی موجود بین باس kV400 فیروز بهرام (FIBAH4) و باس kV230 فیروزبهرام (FIBAH2) با دو PST

– تعویض ترانسفورماتورهای بین باس های kV230 (PARKJ2) و kV400 پارك جنگلی (PARKJ4). در هر تعویض فقط موردی كه بهترین نتیجه را از دیدگاه كاهش تلفات داشته است ارائه شده است. در مجموع می توان گفت كه تعویض ترانسفورماتور با PST در تعداد موارد بیشتری نسبت به نصب PST در خطوط، منجر به كاهش تلفات می گردد ولی میزان كاهش تلفات در صورت نصب PST در خطوط بیشتر است.

7- نتیجه گیری

باتوجه به نتایج حاصله می توان نكات زیر را نتیجه گرفت:

  • تلفات ناحیه تهران حدود 15 درصد كل تلفات است. بنابراین بررسی مسئله كاهش تلفات انتقال در ناحیه برق منطقه ای تهران با اهمیت است.
  • با بررسی های انجام شده نشان داده شده است كه با كاربرد PST ، امكان كاهش تلفات در دالانهای انتقال انرژی میسر است.
  • با نصب PST در خطوط رابط می توان تلفات انتقال را كاهش داد. در صورتی كه شركتهای برق منطقه ای حالت شركتهای خصوصی را داشته باشند، منافع مالی آنها در جهت تمایل به كاهش این تلفات خواهد بود. ولی در غیر این صورت باید دید كه آیا عملیات انجام شده، در جهت كاهش تلفات انتقال منجر به كاهش تلفات شبكه سراسری می گردد یا خیر؟
  • شرایط تولید و مصرف در میزان كاهش تلفات مؤثر است. امكان دارد این موضوع بلافاصله به ذهن خطور كند كه بنابراین كاربرد PST كاملاً منتفی است. ولی همانگونه كه موارد متعدد كاربرد PST در شبكه های گوناگون دنیا نشان داده اند. توانایی اصلی PST در كنترل سیلان توان در شرایط عادی یا اضطراری است. بنابراین در كنار این خصیصه اصلی ما به دنبال كاهش تلفات انتقال می باشیم. به عبارت دیگر در هر حالتی كه تلفات كاهش می یابد در كنار امتیاز مربوط به كنترل سیلان توان، امتیاز كاهش تلفات نیز به PST افزوده می گردد.

به عنوان یك مثال اتصال شبكه ایران به تركیه را در نظر بگیرید. در این حالت باید اتصال ac حدود MW700 توان را منتقل نماید. در صورت نصب PST در این خط می توان سیلان توان را از لحاظ جهت و مقدار كنترل نمود. حال در این شرایط اگر بتوان تلفات انتقال را نیز كاهش داد بنابراین با یك تیر دو نشانه را هدف قرار داده ایم.

  • با مقایسه حالات مناسب بدست آمده مشخص می گردد كه احتمال كاهش تلفات با تعویض ترانسفورماتورهای 230/400 كیلوولت با PST بیشتر از احتمال كاهش تلفات با نصب PST در خطوط است. ولی میزان كاهش در حالت نصب PST در خطوط بیشتر است.
  • با مقایسه نتایج مشخص می گردد كه نصب PST در سطح ولتاژ 230/230 كیلوولت حالات مناسب بیشتری را نسبت به نصب PST در سطح ولتاژ 400/400 كیلوولت بوجود می آورد.
  • باتوجه به نتایج بدست آمده مشخص می گردد كه زاویه ولتاژ تزریقی توسط PST محدوده كوچكی را بین درجه دارد. اهمیت این موضوع برای بررسیهای اقتصادی(مراحل آتی كار) است. چون قیمت PST وابسته به محدوده توانایی آن در میزان تغییر زاویه ولتاژ تزریقی است.
  • حداكثر كاهش تلفات در حالت نصب PST در خط رابط 230 كیلولوت قائم شهر فیروزكوه و در حالت نصب PST در خط 230 كیلولت شرق تهران فیروزكوه بوده است. بنابراین باتوجه به اهداف انتخابی می توان گفت كه این منطقه در اولویت اول قرار دارد و در بررسی های اقتصادی باید به آن اهمیت زیادی داد.
  • باتوجه به مطالب ارائه شده، انجام بررسی های مشابه در نواحی دیگر شبكه سراسری پیشنهاد می گردد. چه بسا كه با انجام این بررسی ها به وجود نقاط حساس دیگری در شبكه واقف شویم و بتوانیم در ضمن كنترل سیلان قدرت، تلفات شبكه ایران را بیشتر كاهش دهیم.

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

با فرمت ورد

Leave a comment