19614

۱۹۶۱۴

شبيه‌سازي جبران‌ساز كيفيت توان تركيبي بهبود‌يافته در سيستم تغذيه كششي هم‌فاز

كارشناسي ارشد

قدرت - الكترونيك قدرت و ماشين‌هاي الكتريكي

۱۳۹۴

۱۳۹۷/۰۴/۲۶

دكتر عليرضا جليليان

برق

جبران‌ساز كيفيت توان تركيبي(HPQC)، يكي از تجهيزات جديد به‌كاررفته به‌منظور جبران‌سازي كامل كيفيت توان در سيستم‌هاي راه‌آهن برقي پرسرعت با ساختار هم‌فاز(Co-phase) است. اين جبران‌ساز نسبت به جبران‌ساز كيفيت توان ريلي(RPC) با ولتاژ لينك dc پايين‌تري، عملكرد جبران‌سازي مشابهي دارد. بااين‌حال، وجود جريان‌هاي جبران‌سازي بالا در مبدل‌ها، افزايش قدرت جبران‌ساز و درنتيجه افزايش هزينه اوليه آن را به دنبال دارد كه به محدوديت استفاده از آن منجر خواهد شد. در اين پايان‌نامه به‌منظور كاهش ظرفيت جبران‌ساز كيفيت توان تركيبي و نيز تضعيف هارمونيك‌هاي مرتبه بالا (ناشي از تشديد ذاتي سيستم بالاسري قطار و تزريق‌شده توسط مبدل‌هاي قطار)، يك فيلتر غيرفعال بالاگذر نوع C براي جبران‌سازي جريان راكتيو بار طراحي و ارائه‌شده است. استفاده از اين فيلتر در كنار روش جبران‌سازي كسري باعث مي‌شود كه كنترلي انعطاف‌پذير بر ضريب توان شبكه قدرت به‌جاي ضريب توان واحد داشت. همچنين با طراحي و به‌كارگيري فيلتر LCL در خروجي مبدل‌هاي جبران‌ساز نيز مي‌توان اعوجاج هارمونيكي جريان‌هاي شبكه را در بارهاي هارمونيكي قطار تا رسيدن به سطح مطلوبي كاهش داد. نتايج شبيه‌سازي در نرم‌افزار MATLAB/Simulink نشان‌دهنده عملكرد مناسب جبران‌ساز كيفيت توان تركيبي با فيلترهاي نوع C و LCL در بهبود پارامترهاي كيفيت توان است. همچنين مي‌توان به كاهش حدود 25 درصد در ظرفيت نامي جبران‌ساز در حالت جبران‌سازي كسري با حضور فيلتر نوع C نسبت به حالت جبران‌سازي كامل و بدون فيلتر دست‌يافت.

1397/08/13

Simulation of Improved Hybrid Power Quality Compensator in Cophase Traction Power System

11/3/2018 12:00:00 AM

Hybrid power quality conditioner (HPQC) is one of the new devices for power quality full compensation in co-phase high-speed traction power supply. The HPQC is provided similar compensation performances with the reduced dc-link voltage compared to the railway static power conditioner (RPC). However, high compensation currents, large capacity of the compensator and hence high installation cost may limit its application. Therefore, in order to reduce the capacity of the HPQC and also suppress high order harmonics (caused by the catenary system and injected from the high-speed trains), a C-type filter is proposed and designed to compensate the load reactive current in this thesis. By using this filter with partial compensation method, a flexible control is achieved on grid power factor instead of unity power factor. The design procedure of LCL filters for harmonic attenuation in co-phase HPQC is also investigated. Simulations are performed using MATLAB/Simulink to verify the satisfactory performance of the proposed configuration within power quality limitations. Furthermore, there is a 25% reduction of the HPQC rating in the partial compensation method with the C-type filter compared to the conventional HPQC.