۱ به ۱۵

۱-۳ معیار طراحی
ملاحضات بسیار مهمی در طراحی یک سیستم توزیع الکتریکی در نظر گرفته میشود، که عبارتند از بازدهی تلفات/انرژی، هزینه کل، ایمنی و تناسب. نوع مرتبط در بین آنها، کاهش تلفات توان فیدر توزیع شده است. کمترین تلفات توان و انرژی منجر به بالاترین بازدهی توان و انرژی، سیستم قابل اطمینان و کاهش هزینه کل شبکه میشود.
معیار طراحی شبکه توزیع بایستی با اهداف زیر جهتدهی شود:
کمینهسازی تلفات انرژی کل فیدر اصلی.
تنظیم پروفیل ولتاژ فیدر اصلی، به گونهای که تمامی بارها تا سمت گیرنده با محدودهی خطای ولتاژ مشخص بکار روند.
تنظیم پخش بار راکتیو در محدوده های توان مشخص، به گونهای که با کمترین تلفات جمع شده در کل سیستم بکار روند.
تنظیم امپدانس ظاهری فیدر در محدوده های مشخص برای حفظ امپدانس شبکه یکنواخت.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

مبنای میزان ارضاء شرایط فوق را از رابطه زیر میتوان تقریب زد:
(۱-۸)
که در آن، ΔV_i، ΣP_loss و ΣQ_loss به ترتیب انحراف ولتاژ در گره i ام، تلفات توان اکتیو و تلفات توان راکتیو است. ضرایب α_۱، α_۲ و α_۳ توسط کاربر با تعیین میزان اهمیت هر پارامتر در فرایند طراحی شبکه مقداردهی میشود.
۱-۴ جبرانسازی توان راکتیو
جبرانسازی توان راکتیو فیدر را میتوان با بهره گرفتن از یک یا چند ابزار زیر انجام داد:
جبرانسازی توان راکتیو از طریق کنترل ولتاژ پست
مقداری که ولتاژ پست بایستی تغییر دهد با بهره گرفتن از مدل مجموع^[۵] محاسبه میشود. در ادامه، I_P و I_Q (جریان اکتیو و راکتیو) با بهره گرفتن از روابط زیر بدست میآیند :
(۱-۹)
و
(۱-۱۰)
مقدار ΔV با بهره گرفتن از رابطه زیر بدست میآید:
(۱-۱۱)
جبرانسازی توان راکتیو با بهره گرفتن از خازن
نصب بانکهای خازنی، یکی از موثرترین و رایجترین روش های بکار رفته برای اصلاح ضریب قدرت، کنترل ولتاژ یا جبرانسازی توان راکتیو است. ظرفیت بانک خازنی مورد نیاز برای جبرانسازی توان راکتیو را میتوان با بهره گرفتن از مدل بار مجموع توسط روش لحظهای تعیین کرد (شکل (۱-۴) را ببینید).
خازن مورد نیاز بایستی در اندازهی Q_c باشد. آن بایستی در نزدیکی نقطهی اتصال بار راکتیو فیدر محاسبه شود، که برابر است با فاصلهی L_qeq از پست. اندازهی Q_c به الگوی بار بستگی داشته و با اجتناب از جبرانسازی بیش از حد به ازای ولتاژ در دیماند بار پائین انتخاب میشود. سطح جبرانسازی ۵۰-۶۰ درصد معمولا کافیست (Q_c=(50-60%)Q_leq).
جبرانسازی توان راکتیو با بهره گرفتن از کنترل رگولاتور ولتاژ
رگولاتور ولتاژ قادر به اصلاح ولتاژ در یک محدوده مشخص است. قوانین محدودیت پروفیل ولتاژ، مقداری که توسط رگولاتور ولتاژ تنظیم میشود را تعیین خواهد کرد.
۱-۵ اصلاح ضریب قدرت
اصلاح ضریب قدرت در شبکهی توزیع معمولا با بهره گرفتن از جبرانسازی توان راکتیو بدست میآید که اساسا با نصب بانک خازنی حاصل میشود. بهترین مکان یا فاصلهی الکتریکی L_c برای نصب بانک خازنی به ازای اصلاح ضریب توان در شکل (۱-۵) نشان داده شده است.
که در آن،
(۱-۱۲)
و L_c فاصلهی الکتریکی هندسی است.
اندازهی بانک خازنی مورد نیاز را بر مبنای زیر میتوان محاسبه کرد:
PF_eq: ضریب قدرت بار کلی معادل حاصل از مدل معادل فیدر.
PF_sp: ضریب قدرت مشخص شینهی پست تحت شرایط بار سنگین و سبک برای اجتناب از اضافه جبرانسازی.

شکل (۱-۴): نمایش مدل بار معادل فیدر شعاعی

شکل (۱-۵): بهترین مکان بانک خازنی برای اصلاح ضریب قدرت
از مثلث توان نشان داده شده در شکل (۱-۶) و با فرض ضریب توان پسفاز، داریم:
(۱-۱۳)
قبل از جبرانسازی
(۱-۱۴)
(۱-۱۵)
(۱-۱۶)
و در آن

که وابسته به ظرفیت پست است.

شکل (۱-۶): مثلث توان