چکيده
افزايش توسعه، بهره¬برداري و يكپارچه¬سازي حجم زيادي از منابع انرژي تجديدپذير نظير مزارع بادي فراساحلي و نيروگاه¬هاي خورشيدي در صحراها، منجر به توسعه سيستم¬هاي ولتاژ بالاي جريان مستقيم چند پايانه (MTDC) شده است. با توجه به تحقيقات انجام شده، شبكه¬هاي ولتاژ بالاي جريان مستقيم (HVDC) مبتني بر مبدل منبع ولتاژ (VSC) مناسب¬ترين گزينه براي تحقق بخشيدن به پياده¬سازي شبكه¬هاي HVDC هستند. از جمله مهم¬ترين موانع و مشكلات در پياده¬سازي اين شبكه¬ها، آسيب¬پذيري بالاي آن¬ها در برابر خطاي اتصال كوتاه خط انتقال DC و عدم وجود مدار¬شكن ¬هاي مورد نياز براي قطع جريان خطا مي¬باشد تا بتواند خط معيوب را به صورت گزينشي، با سرعت و قابليت اطمينان بالا از ساير سيستم جدا كند. مدارشكن HVDC به عنوان فناوري راهبردي كليدي، براي پياده¬سازي شبكه MTDC به طور گسترده¬اي مورد نظر قرار گرفته¬ است. در اين گزارش به معرفي انواع مدارشكن HVDC، اصول پايه¬اي عملكرد و مزايا و معايب هر طرح پرداخته شده است. مطالعه شبكه گذرا در يك شبكه MTDC همراه با مدل¬هاي دقيق مدارشكن HVDC و تجزيه و تحليل روند قطع جريان اتصال كوتاه براي درك تعامل بين مدارشكن و شبكه مد نظر قرار گرفته است. از آنجاييكه نرخ افزايش جريان اتصال كوتاه و نيز حداكثر مقدار آن در سيستم¬هاي HVDC، به ويژه در سيستم¬هاي مبتني بر VSC بسيار بالا مي¬باشد، لذا تركيب فناوري محدود كننده جريان خطا (FCL) با مدارشكن HVDC مورد مطالعه قرار گرفته است. از جمله چالش¬هاي فني براي استفاده از مدارشكن¬هاي DC، افزايش ولتاژ مسدود كننده و مهار افزايش ولتاژ در لحظه پاك¬سازي جريان خطا است كه يك مدارشكن حالت جامد با هدف براوردن الزامات فوق پيشنهاد شده است. مبدل چندسطحي مدولار (MMC) با زير مدول¬هاي (SMs) نيم پل، اميدوار كننده¬ترين فناوري شبكه¬هاي HVDC است، اما قابليت پاك¬سازي خطاي DC را ندارد. براي اين منظور يك مدارشكن HVDC مجتمع با سرعت عملكرد بالا پيشنهاد شده است. با شناخت انواع مدار¬شكن¬هاي HVDC، بررسي عملكرد آن¬ها و مطالعه طرح¬هاي مختلف، مي¬توان به راه كارهاي مناسب براي پياده¬سازي شبكه MTDC دست يافت.
واژه¬¬هاي كليدي: شبكه¬هاي چندپايانه HVDC، MTDC، مبدل منبع ولتاژ، VSC، مدارشكن HVDC
