محسن نیاستی

چکیده

امروزه شهرهای بزرگ یکی از مراکز مهم مصرف انرژی الکتریکی به شمار می‌روند اما مشکلات متعددی جهت انتقال انرژی به مصرف‌کنندگان در شهرهای با تراکم بالای جمعیتی وجود دارد که ازجمله مهم‌ترین این مشکلات در اختیار نبودن فضای کافی برای احداث خطوط انتقال هوایی است. ازاین‌رو در شهرهای بزرگ و مناطق پرجمعیت، خطوط انتقال کابلی (شامل کابل‌های خشک و کابل‌های گازی) جایگزین خطوط انتقال هوایی گردیده است. اجرای این نوع خطوط به دلایل فنی همواره امکان‌پذیر نبوده و گاهی لازم است خطوطی جهت انتقال توان الکتریکی استفاده شود که قسمتی از آن خط هوایی و قسمت دیگر کابلی و زمینی باشد که به این‌گونه خطوط، خطوط انتقال ترکیبی گفته می‌شود. سیستم‌های قدرت که شامل خطوط انتقال ترکیبی هستند به دلیل ویژگی‌های خاص در مشخصه الکتریکی خود (افزایش خاصیت خازنی آن‌ها) مستعد بروز فرورزونانس و مشکلات متعاقب آن در لحظات بروز اغتشاش (نظیر کلیدزنی یا صاعقه) هستند.

 در این پایان‌نامه سعی شده است تا با فراهم آوردن شرایط لازم برای وقوع پدیده فرورزونانس در سیستم، ابتدا راهکارهای ارائه‌شده توسط تحقیقات قبلی بررسی و آزمایش گردد سپس روش‌های جدیدی جهت کاهش اثرات فرورزونانس در سیستم موردنظر ارائه شود.

 برای این منظور، ابتدا بخش‌های مختلف یک سیستم انتقال (بخش کابلی و هوایی خط انتقال، ترانسفورماتور و...) با استفاده از مدل‌های معتبر در فرکانس پایین مورد مدل‌سازی قرارگرفته و پس‌ازآن امکان بروز فرورزونانس در موارد حساس موردبررسی قرارگرفته و راهکارهایی جهت کاهش اثرات فرورزونانس با استفاده از تحلیل‌های مداری و معادلات توصیف‌کننده سیستم ارائه می‌گردد که اثربخشی راهکارهای ارائه‌شده به‌وسیله شبیه‌سازی در نرم‌افزار PSCAD/EMTDC مورد ارزیابی قرارگرفته و با دیگر روش‌ها مورد مقایسه قرار می‌گیرد.

کلمات کلیدی: فرورزونانس، خطوط انتقال ترکیبی، اضافه ولتاژ، PSCAD/EMTDC.

دانشجو:  احسان رحم خدا