دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 14
تعیین ضریب قدرت بهینه شبکه از دیدگاه اقتصادی
چکیده:
یکی از اهداف شرکتها و موسسات تولیدی نیروی الکتریسیته، سرویس و رساندن برق ارزان و مطمئن به مشتریان خود می‌باشد. در راستای تولید برق ارزان ارزشهای گوناگونی ارائه می‌گردد که قریب به اتفاق آنها تمایل به کاهش تلفات ناشی از انتقال انرژی در خطوط دارند (نظیر پخش بار اقتصادی ـ Economic Dispatch، انتخاب محل نیروگاه، تولید مگاوار مورد نیاز مصرف کننده در نقطه مصرف و ...).
در این مقاله سعی شده است نشان داده شود که تولید مگاوار مورد نیاز مصرف کننده در محل مصرف (توسط نصب خازن) و یا به عبارتی دیگر، تغییر دادن (افزایش) ضریب قدرت بار (Power Factor)، تابع پارامترهای مختلفی بوده و ضریب قدرت بهینه در یک شبکه و حتی در شینهای مختلف آن عدد واحدی نخواهد بود و در جهت یافتن ضریب قدرت بهینه در حالتهای گوناگون روشهای مناسب ارائه گردد.
به بیانی دیگر، هدف رائه روش جهت محاسبه ضریب قدرت بهینه حالات مختلف می‌باشد، این شیوه که با نصب خازن در نقاط مختلف شبکه صورت می‌گیرد نشان می‌دهد که همواره ضریب قدرت واحد نمی‌تواند ضریب قدرت بهینه مصرف باشد بلکه در هر مورد این ضریب متفاوت می‌باشد.
شرح مقاله:
شکی نیست که با افزایش ضریب قدرت یک مصرف کننده و رساندن آن به مقدار واحد (بازای توان واته ثابت مصرف کننده) می‌توان تلفات انرژی و دیماند ناشی از عبور جریان از شبکه انتقال را کاهش داد، لیکن از آنجائی که افزایش ضریب قدرت بار مستلزم نصب و بکارگیری تجهیزاتی نظیر خازن، کمپانساتور سنکرون و ... در نقطه مصرف می‌باشد و نصب اینگونه تجهیزات نیز هزینه‌هایی را شامل خواهد شد، لذا باید بتوان میزان بکارگیری آنها را با توجه به ملاحظات اقتصادی سیستم، توجیه نموده و نقطه یا نقاط مناسب نصب آنها را در شبکه یافت.
بمنظور مقایسه لازم است که قیمت روز پارامترهای گوناگون نظیر هر کیلووات تلفات قدرت و انرژی، هر مگاوار خازن، فیدرهای مربوطه و ... با توجه به نرخ تورم، بهره، عمر مفید تجهیزات و ... تعیین گردد که این امر با یاری‌گیری از مرجع (1) انجام شده و نتایج آن در زیر ارائه می‌گردد و مبنای محاسبات بعدی خواهد بود.
KWDAL میلیون ریال 0.1 = بهای هر کیلووات تلفات و انرژی
QCVAR " 1.2= بهای هر مگاوار خازن
QCBASE "" 12= بهای فیدر و تجهیزات جهت نصب خازن در 63 کیلوولت
QCBASE """ 50= بهای فیدر و تجهیزات جهت نصب خازن در 132 کیلوولت
برای نیل به اهداف مورد نظر، از ساده‌ترین شکل یعنی یک مصرف کننده در انتهای یک خط شعاعی شروع می‌کنیم و برای اینکار با خازن گذاری در نقطه مصرف (63 کیلوولت) ضریب قدرت بار را بتدریج افزایش می‌دهیم و در هر مرحله مقدار هزینه تلفات، بهای خازن و فیدر مربوطه را بدست آورده و یادداشت می‌کنیم.
مشخصات خط:
مشخصات ترانسفورماتور:
مشخصات بار:
بر اساس اطلاعات فوق‌الذکر، ارزش مجموع هزینه‌ها بر حسب ضریب قدرت مصرف کننده به صورت شکل (1) در می‌آید.
همانطور که از منحنی‌ها پیدا است در خوالی ضریب قدرت P.F = 0.98 کل هزینه سیستم به کمترین مقدار خود می‌رسد و این نقطه، ضریب قدرت اپتیمم سیستم فوق می‌باشد.
/
شکل (1): نتایج خاصله برای بارو خط شعاعی
در حالت دوم یک خط انتقال 230 کیلو ولت با هادی (900MCM) Canary جایگزین خط انتقال 132 کیلو ولت قبلی می گردد. در این حالت ملاحظه می شود، ضریب قدرتی، بهینه نمی‌توان یافت زیرا کل هزینه از همان ابتدا سیر صعودی دارد و این امر نیز بدلیل SIL بالای خط و کم باری مصرف کننده نسبت به آن قابل پیش بینی بود.
برای حالت ساده بیان شده (بار منفرد در انتهای یک خط شعاعی) می‌توان فرمول ریاضی مناسبی جهت یافتن ضریب قدرت اپتیمم (بهینه) به شکل زیر ارائه داد.
/
/
/
همانطور که دیده می‌شود ضریب قدرت اپتیمم (بهینه) به عواملی همچون، نقطه کارـ ولتاژ انتقال، ضرائب خط انتقال وبهای هر کیلو ولت تلفات و بهای هر مگا وار خازن وابسته می باشد.
در مرحله بعدی بمنظور و درک بهتر تاثیر عوامل ذکر شده در فوق، سیستم ساده دیگری شامل دو خط انتقال موازی 63 کیلوولت که باری منفرد را تغذیه می کند در نظر می گیریم و دو حالت متفاوت را بطور مجزا روی آن بررسی می کنیم (تغییرات بار مصرفی و نیز تغییرات ضرائب خط انتقال).
در حالت اول طول خط را ثابت و مقدار بار مصرفی را تغییر می‌دهیم (نظیر تغییرات منحنی مصرف بار روزانه یک منطقه) و در حالت دوم میزان توان واته مصرفی را ثابت فرض کرده و طول خط را تغییر می‌دهیم (نظیر تغییر هادی خط انتقال) نتایج حاصله بصورت منحنی‌هایی در اشکال 2 و 3 نمایش داده شده است.
همانطور که از شکلهای فوق پیداست، با افزایش طول خط (افزایش مقاومت خط انتقال) در شکل (2) و یا افزایش بار واته مصرفی شکل (3)، ضریب قدرت اپتیمم، مقدار بزرگتری را بخود گرفته و به عدد یک نزدیکتر می‌گردد. در هر دو این حالات می‌توان میل (P.F)opt به سمت یک را در برتری بیشتر شیب نزولی بهای تلفات خط انتقال به واسطه نصب خازن در نقطه مصرف نسبت به شیب صعودی بهای خازن دانست یعنی در صورت بالا بودن بار، نصب خازن در نقطه مصرف، تغییر چشمگیری در مقدار جریان عبوری از خط خواهد داشت و یا در صورت طولانی بودن خط بعلت مقاومت بالای آن، کاهش تلفات حاصله در نتیجه نصب خازن مقدار قابل ملاحظه‌ای را دارا می‌باشد. از روی اشکال فوق می‌توان به نتیجه دیگری نیز دست یافت و آن اینکه با توجه به منحنی بار روزانه و تغییرات آن در زمانهای مختلف بایستی مقادیر خازن وصل شده را تغییر داد تا در هر لحظه صاحب ضریب قدرت بهینه بود.
