پایان نامه مطالعه بکارگیری خطوط ولتاژ بالا (HVDC)


امروز پایان نامه ای با عنوان مطالعه بکارگیری خطوط ولتاژ بالا (HVDC) برای شما دوستان و همراهان آماده کرده ایم. خطوط ولتاربالا (HVDC) در صنعت کاربرد های فراوانی دارد.

اين گزارش مربوط به فاز اول يا فاز مقدماتی پروژۀ “مطالعه بکارگيری خطوط HVDC  در شبکه انتقال ايران” است. در اين گزارش معرفي مقدماتي سيستم‌هاي انتقال HVDC در قالب 6 فصل بشرح زير ارائه گرديده است.

فصل اول به معرفی HVDC و بيان تاريخچه پيدايش خطوط ولتاژ بالا اختصاص يافته است و همچنین دلايل نياز به HVDC و روند توسعه آن مورد بحث قرار گرفته‌اند.

در فصل دوم مزايا و معايب سيستم های HVDC در مقايسه با سيستم های انتقال AC شرح داده شده اند. کاربردهای زيادی برای HVDC معرفی شده اند که در برخی از موارد، HVDC تنها راه حل ممکن مي‌باشد.

در فصل سوم پيكربندي سيستم‌هاي HVDC  با معرفي اجزاي سيستم و طرح‌ها و تركيبات مختلف در اينگونه سيستم‌ها ارائه گرديده است.

در فصل چهارم به بيان اصول عملکرد انواع سيستم‌های HVDC پرداخته شده است. علاوه بر اين در اين فصل سيستم‌هاي كنترلي طرح‌هاي مختلف HVDC بطور مختصر و مفيد معرفي شده و مشكلات و موانع موجود بررسي گرديده‌اند.

فصل پنجم به معرفی نمونه‌هايی از بکارگيری سيستم‌هاي مرسوم HVDC  كه در فصل‌هاي قبلي معرفي گرديده است، در شبکه‌هاي برق‌رسانی نقاط مختلف جهان اختصاص يافته است.

در فصل ششم تكنولوژي نوين سيسنم‌هاي HVDC با عنوان HVDC LIGHT كه مبتني بر مبدل‌هاي منبع ولتاژي مي‌باشند معرفي شده و قابليت‌ها و مزاياي آنها به همراه يك مثال واقعي ذكر گرديده است.

همانطور که میدانید از خطوط ولتاژ بالا (HVDC) به عنوان کامل کننده سيستم‌هاي جریان متناوب (ac) و گاهی اوقات جايگزين آنها استفاده میکنند امروزه از خطوط ولتاژ بالا (HVDC) در سراسر دنیا استفاده میکنند که بعضی از این خطوط ولتاژ بالا (HVDC) ساخته شده و بعضی از این خطوط در حال احداث میباشد

خطوط ولتاژ بالا (HVDC) [www.wikipower.ir]

 

سه عامل عمده‌ي «نياز، رجحان و پيشرفت» احياي مجدد صنعت DC و ظهور صنعت HVDC را باعث شدند. به طور دقيق‌تر، رشد روزافزون توده‌ي بشر در كرۀ‌ خاكي و متناظر با آن درخواست بيشتر انرژي الكتريكي كه در نهايت نياز به انتقال آن در مسافت‌هاي طولاني‌تر را سبب شده و بعضاً به واسطه‌ي محدوديت‌هاي جغرافيايي و زيست‌محيطي كه انتقال الكتريسيته بصورت DC نسبت به نوع AC دارد و بالاخره پيشرفت‌هاي مؤثري كه در حيطه الكترونيك قدرت در چند دهه‌ي اخير به وقوع پيوست كه پرثمرترين آن‌ها اختراع تريستور در اواخر دهه‌ي 60 ميلادي بود، همه دست به دست هم داده و ظهور صنعت HVDC و رشد و توسعه‌ به همراه بهبود و پيشرفت آن را سبب گرديده‌اند به طوري كه مي‌توان حدس زد، با توسعه و بسط اين صنعت به سراسر دنيا و بطور ويژه افزايش تعداد سيستم‌هاي AC/DC بين شبكه‌هاي متفاوت كشورها‌، سيستم‌ها و شبكه‌هاي كمي يافت خواهند شد كه از تأثير اين فناوري در برنامه‌ريزي و طراحي‌شان در امان بمانند.

اولين سيستم قدرت الكتريكي بصورت DC  و توسط اديسون به بهره‌برداري رسيد. اما احياي مجدد صنعت DC را بايد از سال 1929 ميلادي دانست، زيرا از اين زمان بود كه طرح‌ها و برنامه‌هاي آزمايشگاهي در دو كشور سوئد و آمريكا به جهت تحقيق در امر استفاده از والوهاي قوس جيوه‌اي در فرآيندهاي تبديل براي انتقال انرژي الكتريكي و تغيير فركانس به مرحله‌ي انجام رسيدند و در همين سال بود كه مطالعات و تحقيقات در كشور سوئد منجر به بهبود والوهاي قوس جيوه‌اي كنترل شده با شبكه‌اي از چند الكترود، براي استفاده در ولتاژ‌ها و توان‌هاي بالا شد.

افزايش درخواست و نياز به الكتريسيته پس از جنگ جهاني دوم، محرك تحقيقات بيشتر به ويژه در روسيه و سوئد شده و موجبات برانگيختن مطالعات، تحقيقات و آزمايش‌هاي بيشتر در اين حيطه را فراهم آورد تا اينكه در سال 1950 ميلادي يك خط آزمايشي به طول 116 كيلومتر و ولتاژ 200 كيلوولت از مسكو به كاسيرا كشيده شد و تست گرديد. تنها چهار سال بعد يعني در 1954 ميلادي اولين خط تجاري HVDC با طول 98 كيلومتر كابل در زير دريا و برگشت زمين ميان جزيرۀ Gotland و سوئد نصب گرديده و به بهره‌برداري رسيد. سطح ولتاژ در اين شبكه‌ي AC/DC، 100 كيلولت و ظرفيت توان انتقالي، 200 مگاوات بود و از والوهاي قوس جيوه‌اي در مبدل‌هاي يكسوساز و اينورتر استفاده شده بود. از اين رو ظهور صنعت HVDC را مي‌توان در اين سال دانست كه متقارن با اولين استفاده‌ي عملي و تجاري از آن بود. پس از مدت كوتاهي چندين پروژۀ‌ HVDC در جاهاي ديگر به بهره‌برداري رسيدند كه از آن جمله مي‌توان به لينك Cross Channel بين انگليس و فرانسه و لينك پشت به پشت Sakuma در ژاپن اشاره كرد.

عمده‌ترين مشكل در فن‌آوري مبدل‌هاي قوس جيوه‌اي خطاي برگشت قوس بود كه باعث از بين رفتن خاصيت يكسوكنندگي والو و در نتيجه سبب ايجاد مشكلات ديگري مي‌شد. دراواخر دهۀ 60 ميلادي كه تكنولوژي جديد ساخت مبدل‌ها با والوهاي اكترونيكي پا به صحنه گذاشت، بر تمام مشكلات مربوط به فن‌آوري لامپ‌هاي قوس جيوه‌اي غلبه شد.

در ادامه‌ي پيشرفت تكنولوژي و در اواخر دهۀ 60 ميلادي و اوايل دهۀ 70 ميلادي، تريستورها به روي كار آمده و والوهاي الكترونيكي به يك واقعيت مبدل شدند. اولين كاربرد اين والوها در انتقال بصورت HVDC، در پروژه‌ رودخانه  Eel در كانادا بود. پس از آن، استفاده از اين عناصر و بطور اخص تريستورها رو به افزايش گذاشته و در انتقال بصورت HVDC، در هر دو سمت يكسوساز و اينورتر از برج‌هاي تريستوري بهره مي‌بردند.

در سال 1970 ميلادي، اولين سيستم تجاري HVDC كه در سال 1954 با تكنولوژي قوس جيوه‌اي به بهره‌برداري رسيده بود با تكنولوژي تريستورها بازسازي و ارتقاء يافت. لينك جديد داراي سطح ولتاژ 150كيلولت و ظرفيت انتقالي 300 مگاوات شد. از آن پس گام‌هاي بزرگي در پيشرفت تكنولوژي تريستورها برداشته شد تا اينكه در حال حاضر، تنها تكنولوژي غالب در ساخت مبدل‌ها همين تكنولوژي تريستوري است و به كلي جايگزين لامپ‌هاي قوس جيوه‌اي شده است.

رايج‌ترين فن ساخت تريستورهاي مورد استفاده در مبدل‌هاي HVDC بر پايه‌ي ساخت يك واحد تريستوري با سيليكوني به قطر 100 ميلي‌متر بود كه تحمل 8-6 كيلوولت ولتاژ را در حالت بلوكه شدن داشت. با پيشرفت‌هايي كه در فن ساخت تريستورها به وقوع پيوست، قطر سيليكون به 150-120 ميلي‌متر افزايش يافت و تريستور تحمل 12-10 كيلوولت ولتاژ را در حالت بلوكه شدن پيدا كرد. البته اين آخرين پيشرفتي است كه تا سال 1997 ميلادي در تكنولوژي ساخت تريستورها حاصل شده است. پس از آن تاريخ تا به امروز، با پيشرفت‌هاي زياد و سريعي كه در تكنولوژي الكترونيك قدرت به دست آمده، اين انتظار مي‌رود كه در عملكرد، قابليت اطمينان و نرخ توان تريستورها ارتقاي بيشتري عايد گردد و هزينه‌ي ساخت پست‌هاي اينورتري و يكسوكنندگي، پيوسته در حال كاهش باشد كه البته چنين نيز هست.

با اين همه بايد پذيرفت كه استفاده از سيستم‌هاي HVDC در كنار اين مزيت‌ها داراي نقاط ضعفي نيز مي‌باشد و اين مختص همه‌ي شاخه‌هاي علم و فن است و وظيفه‌ي محققان است كه در مرتفع‌ كردن ايرادها برآيند و بهره‌برداري از سيستم‌هاي قدرت AC/DC را با حداكثر بازده امكانپذير سازند. در هر حال سيستم‌هاي HVDC  نيز در نوع خود از ساختار متفاوتي برخوردار بوده و مسايل و مشكلات خاص خود را دارند.

تقريباً در همه‌ي مراجع اصلي كه به انتقال HVDC پرداخته‌اند، ابتدا مقايسه‌اي ميان انتقال از نوع DC و انتقال AC انجام گرديده و برتري‌هاي هر يك نسبت به ديگري شمرده شده است؛ انواع لينك‌هاي DC، اجزاي عمده‌ي يك پست HVDC  و آرايش‌هاي گوناگون سيستم‌هاي HVDC به تفصيل توصيف شده است. اما همواره يك سئوال مطرح است و آن اينكه «چــــرا HVDC؟»

در این پایان نامه به چرا به طور کامل پاسخ خواهد داد.

در ادامه فهرست مطالب  پایان نامه مطالعه بکارگیری خطوط ولتاژ بالا (HVDC)

 فصل 1-   تاريخچه سيستم HVDC

1-1-   مقدمه

فصل 2-   مزايا و معايب سيستم  HVDC

2-1-   مقدمه

2-2-   مزاياي HVDC

2-2-1-    اتصال دو شبكه قدرت متفاوت

2-2-2-       تلفات توان كمتر

2-2-3-       هزينه‌ي سرمايه‌گذاري كمتر

2-2-4-       امكان انتقال زير آب

2-2-5-       افزايش كنترل‌پذيري

2-3-   معايب HVDC

2-3-1-       پيچيدگي و پرهزينه بودن مبدل‌ها

2-3-2-       كرونا و تداخل راديويي

2-3-3-       مصرف توان راكتيو توسط مبدل‌ها

2-3-4-       توليد هارمونيك توسط مبدل‌ها

فصل 3-   پيكربندي سيستم HVDC

3-1-     اجزاي سيستم HVDC

3-1-1-    ايستگاه‌هاي مبدلي

3-2-     خطوط جريان مستقيم

3-3-     انواع طرح‌هاي سيستم HVDC

3-3-1-       طرح‌هاي عمومي سيستم HVDC

3-3-2-    طرح‌هاي تزويج يا اتصال بين شبكه‌اي

3-3-3-       طرح‌هاي چند ترميناله سيستم HVDC

فصل 4-   اصول عملكرد سيستم‌هايHVDC و كنترل آن

4-1-     عملكرد مبدل‌هاي HVDC

4-2-     مشخصه توان راكتيو مبدل‌هاي HVDC

4-3-     تاثير قدرت سيستم AC بر سيستم HVDC

4-4-     كنترل سيستم‌هاي HVDC

4-4-1-       اصول اساسي كنترل

4-4-2-       پياده‌سازي كنترل

4-4-3-       سيستم‌هاي كنترل آتش مبدل

4-5-     كنترل سيستم‌هاي MTDC

4-5-1-    سيستم‌هاي اتصال موازي

4-5-2-       سيستم‌هاي اتصال سري

4-6-     هارمونيك‌ها و فيلترها در سيستم‌هاي HVDC

4-6-1-       هارمونيك‌هاي طرف جريان متناوب

4-6-2-       فيلترهاي جريان متناوب

4-6-3-       هارمونيك‌هاي طرف جريان مستقيم

4-7-     پاسخ HVDC به خطاها

4-7-1-       خطاهاي خط جريان مستقيم

4-7-2-       پاسخ عادي عمل كنترلي

4-7-3-       خطاهاي مبدل

4-7-4-       خطاهاي سيستم جريان متناوب

فصل 5-   معرفي  چند سيستم‌ HVDC در نقاط مختلف جهان

فصل 6-   سيستم‌هاي VSC-HVDC يا HVDC LIGHT

6-1-     مزاياي سيستم VSC-HVDC

6-2-   ساختار فيزيكي سيستم‌هاي VSC-HVDC

6-2-1-    مبدل‌ها

6-2-2-    ترانسفورماتور

6-2-3-    راكتور فاز

6-2-4-    فيلترهاي AC

6-2-5-    خازن DC

6-2-6-    كابل‌هاي DC

6-3-   عملكرد VSC-HVDC

6-4-   مدولاسيون پهناي پالس

6-5-   سيستم كنترل

6-6-   معرفي يك سيستم  VSC-HVDC

فصل 7-   نحوه کابل گذاری زیر دریا و تجهیزات مورد استفاده در آن

7-1-   مراحل نصب یا خوابانیدن کابل در بستر دریا

7-2-   تجهیزات مورد استفاده در عملیات کابل گذاری در بستر دریا

7-2-1-    کشتی های کابل گذار

7-2-2-    ربات هایی مخصوص برای خوابانیدن کابل در بستر دریا

7-2-3-    اتاقی برای اتصال و تست کابل های زیر دریایی

7-2-4-    رباتی جهت گرفتن و بالا آوردن کابل

7-3-   دونمونه پروژه نصب کابل زیر دریایی انجام شده

7-3-1-    آزمايش روي كابل HVDC

7-3-2-    تجهيزات جانبي كابل

7-4-   پروژه های انجام شده در ایران

فصل 8-   منابع

———-w————i——-——-k———–i———

دانلود مستقیم :   مطالعه بکارگیری خطوط ولتاژ بالا (HVDC)

دانلود کمکی :     مطالعه بکارگیری خطوط ولتاژ بالا (HVDC)

رمز عبور فایل :   www.wikipower.ir

حجم :  3٫87  MB

اشتراک گذاری شده توسط : ویکی پاور

——-p———o———–w———-e———r———-

.
. http://wikipower.ir/wp-content/uploads/2013/01/paste_word.png خريد فايل word

http://wikipower.ir/wp-content/uploads/2013/01/shopping_cart.png شماره پايان نامه : 53

قيمت فايل ورد : 12000 تومان

آموزش کامل نحوه خرید

فایل pdf پروژه را از قسمت فوق به صورت رایگان دانلود و مشاهده کنید.برای دریافت فایل word پروژه ، روی تصویر زیر کلیک نمایید.لینک دانلود فایل word بعد از پرداخت مبلغ به صورت آنی برای شما فعال میشود.(پرداخت با کلیه بانک های عضو شتاب)

buy

ارسال نظر برای این مطلب

Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.