شبيه سازي و تحليل عملكرد مدارشكن هاي HVDC تركيبي در شبكه هاي چندپايانه HVDC مبتني بر VSC

كارشناسي ارشد

افزايش بهره¬برداري از منابع انرژي تجديدپذير نظير مزارع بادي فراساحلي منجر به افزايش علاقه به توسعه سيستم¬هاي ولتاژ بالاي جريان مستقيم چند پايانه (MTDC) شده است. با توجه به تحقيقات، شبكه¬هاي ولتاژ بالاي جريان مستقيم (HVDC) مبتني بر مبدل منبع ولتاژ (VSC) مناسب¬ترين گزينه براي تحقق شبكه¬هاي HVDC هستند. يك از موانع اصلي در پياده¬سازي اين شبكه¬ها، آسيب¬پذيري بالاي آن¬ها در برابر خطاي اتصال كوتاه طرف DC و كنترل¬ناپذيري VSC¬ها در شرايط خطاي DC است. كارايي، قابليت اطمينان و كنترل¬پذيري شبكه¬هاي HVDC به شدت نيازمند يك سيستم حفاظت مطمئن مبتني بر مدارشكن¬هاي HVDC است تا بخش معيوب به طور دقيق، سريع و با قابليت اطمينان بالا از ساير سيستم جدا گردد. به طور كلي مدارشكن¬هاي HVDC در سه گروه اصلي به شرح مدارشكن الكترومكانيكي، مدارشكن حالت جامد خالص، و مدارشكن تركيبي قرار مي¬گيرند. با توجه به چالش¬هاي فني موجود در طراحي مدارشكن¬ها از قبيل سرعت عملكرد، تلفات انتقال توان و ولتاژ بازيابي گذرا، مدارشكن¬هاي HVDC تركيبي به عنوان بهترين گزينه براي تحقق شبكه¬هاي HVDC مورد توجه قرار گرفته¬اند. از اينرو در اين پايان¬نامه به شبيه¬سازي، بررسي عملكرد، و مقايسه فني واقتصادي سه طرح از مدارشكن HVDC تركيبي پرداخته شده است تا مناسبترين طرح با توجه به عملكرد فني و ملاحظات اقتصادي انتخاب گردد. در شبيه¬سازي منطق كنترلي هر يك از مدارشكن¬ها، مدل حفاظت داخلي شامل حفاظت سطح خودي و حفاظت سطح محرك نيز در نظر گرفته شده است تا امكان عملكرد خود¬مختار مدارشكن در صورت عدم عملكرد سيستم حفاظت شبكه وجود داشته باشد. منطق كنترلي ارائه شده براي هر مدارشكن، قابليت عملكرد در همه شرايط شبكه نظير كليدزني تحت ولتاژ نامي، باز بست، پاك¬سازي خطاي DC تحت عملكرد صحيح و عدم عملكرد حفاظت شبكه، و وقوع خطاهاي چندگانه را داراست. صحت نتايج مطالعات توسط نرم¬افزار PSCAD/EMTDC مورد بررسي قرار گرفته است. واژه‌هاي كليدي: شبكه¬هاي چندپايانه HVDC (MTDC)، مبدل منبع ولتاژ (VSC)، خطاي اتصال كوتاه DC، مدارشكن HVDC، مدارشكن HVDC تركيبي

193244

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي برق قدرت - سيستم هاي قدرت

دكتر صادق جمالي