پایداری خطوط انتقال در برق

کد محصول: 28
قیمت: رایگان
تعداد صفحات 0
توضیحات محصول

از ابتداي شروع کار در صنعت برق، تداوم برق رساني و سرويس دهي به مصرف کنندگان از اهميت بالايي برخوردار بوده و تمامي دست اندرکاران اين صنعت در تمام جهان پيوسته در جهت نيل به تأمين برق مطمئن و پايدارتر نمودن شبکه برق رساني کوشيده و سرمايه گذاري نموده اند .همانطور که مي دانيم اساساً دو نوع کلي اتصال کوتاه در خطوط وجود دارد :براي ساخت اولين تأسيسات برق براساس سيستم ضديخ در انتقال جريان مستقيم برق با ولتاژ بالا در كانادا را امضاء كند. اين قرارداد كه درقالب كليد دردست‌اجرا مي‌شود باشركت خدماتي دولتي هيدروكبك در استان كبك منعقد‌شده‌است. در سرماي شديد و يخبندان كبك زمستان 1998 صدها كيلومتر خطوط انتقال با ولتاژ بالا و هزاران برج انتقال برق در اثر انباشته‌شدن برف و يخ متلاشي شد و ميليون‌ها نفر از مردم در اين منطقه از نعمت برق محروم شدند. به منظور بهينه‌كردن شبكه برق، شركت هيدروكبك با شركت آريوا تي اند دي قرارداد ساخت و نصب سيستم ضديخ خطوط انتقال جريان مستقيم برق با ولتاژ بالا را منعقد كرد. سيستم ضديخ خطوط انتقال جريان مستقيم برق با ولتاژ بالا(HVD ciceTM) مي‌تواند تا 7200 آمپرجريان مستقيم در خطوط انتقال توليد كند و به منظور ذوب يخ و برف روي آنها درجه حرارت اين خطوط را افزايش دهد. اين سيستم ضد يخ خطوط انتقال در پست Levis كه محل اصلي اتصال خطوط انتقال اين منطقه است اجرا خواهد شد. اين سيستم در زماني كه نياز به ذوب يخ نباشد به صورت سيستم متعادل‌كننده استاتيكي Static Var Compensator (SVC) عمل خواهد كرد و كيفيت برق شبكه انتقال را در منطقه بزرگ كبك بهبود خواهد بخشيد. سيستم متعادل كننده SVC ولتاژ شبكه برق 735 كيلوولتي را كه در اثر مقدار مصرف برق دچار نوسان مي‌شود پايدار و به تثبيت خواهد كرد. شركت AREVA T&D با شركت مهندسي و ساختماني SNC- Lavalin كه از نظر بين‌المللي مشهور است همكاري نزديك دارد. شركت SNC- Lavalin عمليات ساختماني اين سيستم را نظارت خواهد كرد و با پيمانكاران هماهنگي كرده و مطالعات مهندسي آن را اجرا خواهد كرد. سيستم مذكور كه تقريباً 600 كيلومتر از خطوط انتقال را پوشش مي‌دهد قرار شد پائيز سال 2006 به بهره‌برداري برسد. كرت هاكنسن Kurt Hakansson معاون بازرگاني سيستم‌هاي AREVA در اين خصوص گفت: سيستم ضد يخ خطوط انتقال طبق اصول و استانداردهاي توسعه پايدار شركت هيدروكبك حداكثر كارآئي برق را تأمين و برق‌رساني در اين منطقه را تضمين خواهد كرد. در طول مدت 18 ماه اخير اين طرح دومين پروژه مهمي است كه اجراي آن به شركت AREVA T&D واگذار شده است. اين امر نشاندهنده تعهد ما در اين بازار است. موفقيت اخير شركت‌ ما به دليل توانائي ما در اجراي فن‌آوري هاي موجود به طريق نوين است. شبكه برق تحت نظارت شركت هيدروكبك شامل 32000 مايل خطوط انتقال و بيش از 500 پست فشار قوي مي‌باشد

يكي از مسائلي كه امروزه در سيستم‌هاي قدرت به ويژه شبكه قدرت ايران – بسيار مورد توجه برنامه‌ريزان و بهره‌برداران سيستم قرار دارد، تغييرات زياد و عدم يكنواخت بودن منحني بار در ساعات مختلف شبانه‌روز است. اين موضوع منجر شده است تا تنها در ساعات پيك بار از تمامي ظرفيت نصب شده توليد كشور استفاده شود و در ساعات كم باري و ميان باري مقدار زيادي از ظرفيت نصب شده خارج از مدار باشد كه اين مطلب به معناي خواب سرمايه است. اين مشكل كمابيش در شبكه‌هاي قدرت دنيا كه داراي منحني‌هاي بار با تغييرات زياد هستند مشاهده مي‌شود. اين موضوع محققان را برآن داشته است تا با نگاهي به تجربيات بشر و پيش‌زمينه ذخيره‌سازي از ديرباز، در انديشه ذخيره كردن انرژي الكتريكي باشند.
از آنجا كه هزينه توليد برق و قيمت فروش آن در ساعات مختلف شبانه‌روز با توجه به راه‌افتادن بازار برق، تفاوتهاي چشمگيري دارد، بنابراين ايده ذخيره‌سازي برق در ساعات غير پيك (برق ارزان) و استفاده از آن در ساعات پيك (برق گران) مطرح شد. روشهاي مورد مطالعه ذخيره‌سازي برق به شرح زير هستند: ذخيره‌ساز هواي فشرده، ذخيره‌سازي چرخ طيار، ذخيره‌ساز حرارتي، ذخيره‌ساز مغناطيسي ابر رسانا و ذخيره‌ساز ابرخازن

در شبكه قدرت شهر نيويورك جهت كنترل توان عبوري از بخشي از شبكه، از يك سيستم الكترونيك قدرت با سرعت عملكرد زياد استفاده شده است.سيستم مذكور كه در آن از جديدترين فن آوري موجود در زمينه ادوات FACTS ( سيستم هاي انتقال AC انعطاف پذيرFlexible AC Transmission Systems ) استفاده شده است در پست Power Authoritys Marcy واقع در نيويورك نصب گرديده است. اين سيستم اين توانائي را ايجاد مي كند كه توان بيشتري از خطوط انتقالي كه بخشهاي شمالي ايالت نيويورك را به شهر نيويورك متصل مي كنند عبور كند. اين امر سبب بالا رفتن قابليت اطمينان و بهره وري شبكه برق رساني نيويورك شده و نياز به احداث خطوط انتقال جديد را كاهش مي دهد.

Mary Donohue ، مدير شركت برق نيويورك در سخنراني خود در بين جمعي از مديران صنعت برق، از بهره برداري از جبرانساز استاتيك تبديلي (CSC) شركت NYPA ، كه پيشرفته ترين سيستم كنترل توان انتقالي دنيا محسوب مي شود، خبر داد. طبق اظهارات وي، اين بهره برداري از 21 ژوئن 2001 شروع شده است. بنا به گفته Donohue ، تصميم استفاده از اين سيستم، در راستاي پاسخگوئي به بار روبه رشد شهر نيويورك، اتخاذ شده است. او همچنين مي گويد: "استفاده از اين سيستم در پست   Marcyباعث بالا رفتن قابليت اطمينان سيستم انتقال ايالت و كاهش قيمت برق ارائه شده به مشتركين شده است

توان الكتريكي ترانسفورماتورهاي واقع در پست Marcy از خطوط 765 KV كه از كانادا مي آيند تأمين شده و از اين پست از طريق دو خط  KV 345 به نيويورك منتقل مي گردد. يكي از اين خطوط از منطقه Albany مي گذرد و بيشتر اوقات، بارگذاري آن به مقدار ماكزيمم مجاز نزديك است در حاليكه خط دوم كه از كوههاي Catskill مي گذرد، بار كمتري برمي دارد.

CSC مورد استفاده درپست Marcy باصرف هزينه اي معادل 48 ميليون دلار وبا تلاش مشترك شركت هاي EPRI , Siemens , NYPA و 32 شركت  T&Dانتقال در ايالات متحده، كانادا و نيوزلند، و توسط شركت Siemense Power T&D ساخته شده است.

سيستم CSC مزبور از دو اينورتر تريستوري با تريستورهاي  GTO تشكيل مي شود. هر يك از اين نوع اينورترهاي STATCOM (static synchronous compensators) قابليت اتصال سري ياموازي به يكي از خطوط  KV  345را دارا ميباشند.STATCOM هاي مذكور توانائي كنترل ±100-200 MVAR  را دارا هستند.

Joseph L. Seymor ، سخنگو و مدير اجرائي شركت NYPA ميگويد: " بهره گيري از الكترونيك سريع نيمه هاديها بجاي كنترلهاي الكترومكانيكي قديمي در CSC و ديگر ادوات FACTS ، كارآئي اين تجهيزات را به جائي رسانده است كه انتظار مي رود روزي ادوات FACTS چگونگي انتقال انرژي الكتريكي به محل مشتركين را با انقلابي مواجه كند". وي مي افزايد: " اين فن آوري توانائي ما را در دريافت انرژي در محل مورد نيازمان از محل توليد آن به شدت افزايش داده است".

اثبات كارآئي سيستم نصب شده

شركت NYPA اعلام كرده است كه نصب اولين فاز CSC ، پايداري ولتاژ را تا حد قابل ملاحظه اي افزايش داده و قابليت انتقال توان خط پر بار بين Utica و Albany را 60 مگاوات و توان قابل استفاده در كل ايالت را 114 مگاوات افزايش داده است. مسلما" با بهره برداري كامل از سيستم مذكور، اثر آن افزايش نيز خواهد يافت. تا پايان تابستان آينده برخي استراتژي هاي كنترلي به CSC نصب شده، افزوده خواهد شد. طبق اظهارات Abdel- Aty Edris ، مدير فن آوري FACTS  مؤسسه EPRI ، سيستم CSC نصب شده مي تواند روي دو يا چند خط همانند يك سيستم UPFC مشابه ترانس هاي Phase Shifling جهت تقسيم بازبين چند خط عمل كند. پس ازتكميل طرح CSC مزبور، انتظار ميرود توان قابل انتقال خط Utica Albanyبه مقدار 120MW وكل توان قابل انتقال درسرتاسرايالت، 240 MW افزايش يابد.

Robert B. schainker مدير بخش خطوط انتقال و پستهاي EPRI در مراسم تقدير از NYPA گفته است:

" NYPAهم اكنون بنيانگذار يكي از فن آوري هاي ادوات FACTS در دنيا شده است. با حصول توانائي جابجائي توان انتقالي از خطي به خط ديگر در مدت زمان چند ميلي ثانيه به سادگي مي توان بار خطوط داراي اضافه بار و بار خطوط پر بار گلوگاهي را با بار خطوط كم بارتر جابجا كرد".

حد اكثر سازي ظرفيت شبكه موجود

 قاعده زدائي در بازار فروش انرژي الكتريكي سبب شده است كه تمايل به سرمايه گذاري براي افزايش ظرفيت شبكه انتقال، از بين برود. طبق برآوردهاي انجام شده، افزايش ظرفيت انتقال سيستم قدرت ايالات متحده در دهه آتي اندكي بيش از 4% خواهد بود در صورتيكه اين افزايش در ظرفيت توليد نصب شده به 20% خواهد رسيد. در بسياري از مناطق، بعلت مخالفت عموم، احداث شبكه انتقال مشكل تر از نصب تجهيزات توليد است. در نتيجه استفاده از ادوات FACTS مانندCSC ها مي توان ظرفيت مفيد سيستم هاي انتقال موجود را افزايش داده و به اين ترتيب بر قابليت هاي شبكه افزود. اين امر مي تواند در برقراري تعادل ميان رشد تقاضا و ظرفيت شبكه انتقال موجود بسيار تأثيرگذار باشد

 

مشكل ديگر به مدار آمدن سيستم روشنايي معابر در پيك بار بوده كه اين مشكل را دو چندان مي كند كه بطور كلي مي توان درموارد زير خلاصه كرد:اول اينكه باعث افزايش مقدار پيك شبكه شده و دوم اينكه همه چراغ هاي يك منطقه تواماً و يكجا به مدار مي آيند که باعث تزريق يك تنش به شبكه مي شود.
بنا به مسائل ذكر شده وجود يك دستگاه مديريت خودكار مي تواند بسياري از مشكلات را حل كند.در سيستم روشنايي معابر هم اكنون از فتوسل استفاده مي شود ولي سيستم فتوسل داراي مشكلاتي است كه در حين كار عملاً ملاحظه مي شود كه مهمترين آنها به شرح زير مي باشد:[4]

1- قابل ذكر است براي پايدار كردن سيستم فتوسل ( روشن وخاموش كردن منطقي) طراحان مجبور هستند يك ناحيه هيسترزيس براي فتوسل تعريف كنند كه نبود اين عامل (هيستزيس) باعث مي شود هنگام روشن شدن سيستم با كمترين تغيير مقدار شدت روشنايي محيط,(طبيعي و غير طبيعي) دستور خاموشي چراغ ها صادر شودو اين سيكل معيوب تكرارمي شود . با افزودن يك ناحيه هيسترزيس براي فتوسل مشكل مذكور حذف شده ولي باعث وسيع شدن گستره عملكرد فتوسل مي شود و سالانه بنا به عدم كاركرد درست آنها شاهد روشن ماندن چراغ ها در روز و از آن خطرناك تر روشن نشدن چراغ ها در شب ها كه اولا باعث افزايش تصادفات, سرقت ها و همچنين بالا رفتن ميزان نارضايتي مردم از كاركرد شركت هاي برق مي شود.

2- در شهر هايي كه مشكل آلودگي هوا دارند بخصوص شهري مانند تهران , فتوسل ها بطور مطلوب عمل نمي كنند براي اينكه فتوسل ها داراي يك قسمت شفاف يا شيشه اي هستند كه سنسور اصلي( فتوسل) در زير آن قرار دارد و آلودگي و دوده روي اين قسمت نشسته و باعث تيره شدن رنگ قسمت شفاف مي شود. اين عامل بطور ممتد افزايش يافته و باعث اختلال در عملكرد فتوسل مي شود.

3- همچنين سيستم فتوسل قابليت انعطاف پذيري نداشته و يك سيستم تك كاره بوده و هيچ كار مديريت مصرفي را نمي تواند انجام دهد.

با توجه به علل فوق لزوم ايجاد يك تحول اساسي در سيستم فرمان روشنايي معابر الزامي مي باشد, سيستمي كه داراي مشكلات سيستم قبلي نبوده و همچنين با در نظر گرفتن مزاياي اقتصادي ( كوتاه مدت و سرمايه گذاري بلند مدت ) بتواند با سيستم هاي موجود رقابت كند .سيستم طراحي شده بر پايه و اساس ميكرو پروسسور بوده ويك سيستم هوشمند مي باشدو به علت اينكه اكثر كارها بوسيله نرم افزار انجام مي شود اولاً قابليت انعطاف پذيري فراواني داشته و ثانياً از نظر هزينه مقرون بصرفه مي باشد به تعبير ديگر چون اكثر امكانات با استفاده از برنامه نويسي ايجاد شده است و هزينه برنامه نويسي ( در توليد صنعتي ) در مقايسه با سخت افزار خيلي ناچيز مي باشد.

منبع :ایران داکیومنت

 www.irandac.com

دانلود رایگان
پسورد: www.irandac.com
سوالات و نظر شما در مورد این محصول