27392

بكارگيري محدودكننده جريان خطاي ابررسانا در سيستم ريلي ادغام شده با منابع انرژي تجديدپذير

كارشناسي ارشد

مهندسي راه آهن برقي

1401

1401/6/9

دكتر سيد محمد موسوي گزافرودي

-

مهندسي راه آهن

توسعه ‌‌‌‌‌‌سيستم‌‌هاي توزيع انرژي الكتريكي و افزايش به هم‌‌پيوستگي در شبكه‌‌هاي قدرت باعث افزايش سطح اتصال كوتاه و همچنين كاهش قابليت اطمينان شبكه مي شود. از جمله مهم ترين خطاهاي يك شبكه راه آهن برقي، بروز اتصال كوتاه در آن مي باشد. با وجود رعايت تمامي موارد مربوط به ايمني سيستم قدرت، وقوع اتصال كوتاه در شبكه هاي قدرت امري اجتناب ناپذير مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌باشد. اتصال كوتاه باعث اختلال در تغذيه قطار و سيستم هاي وابسته به آن خواهد شد. با توجه به وجود انواع روش هاي كاهش سطح جريان اتصال كوتاه و معايب برخي از اين روش ها، بكارگيري محدودكننده هاي جريان خطا (FCL) يك راه حل جايگزين و موثر براي كاهش سطح اتصال كوتاه است. در اين پايان نامه، شبكه راه آهن برقي مورد مطالعه داراي تغذيه اتوترانسفورماتور شامل 14 هادي شبكه بالاسري مي باشد كه به 5 گروه هادي معادل شامل فيدرها، هادي هاي تماس و ريل ها تبديل مي شود. منابع توليد پراكنده شامل توربين هاي بادي و سيستم فتوولتائيك در مقياس وسيع در نزديكي شبكه ريلي نصب شده اند. همچنين يك محدودكننده جريان خطاي ابررساناي نوع مقاومتي نيز مدل سازي شده است. نتايج بدست آمده در نرم افزار PSCAD نشان مي دهد حضور منابع توليد پراكنده تا حدودي باعث افزايش جريان اتصال كوتاه شده اند. همچنين حضور SFCL باعث كاهش جريان خطا تا حدود 70 درصد شده است و درنتيجه نياز به كليدهاي قدرت با ظرفيت بالا كاهش مي يابد. همچنين حالت گذراي توان اكتيو و راكتيو منابع توليد پراكنده نيز در حضور SFCL بهبود يافته است و نيز افت ولتاژ نقطه اتصال مشترك نيز كاهش يافته است.

1401/09/01

Application of Superconducting Fault Current Limiter in Railway System Integrated with Renewable Energy Sources

8/31/2023 12:00:00 AM

The development of electrical energy distribution systems and the expansion of power network interconnection both raise the magnitude of short circuits and lower the network's reliability. The occurrence of short circuits in an electric railway network is one of the most significant failures that can be made. Despite being aware of all the safety-related issues with the power system, short circuits will inevitably happen in power networks. The power supply of the train and its related systems will be influenced by a short-circuit. Considering the existence of various methods of reducing the level of short-circuit current and the disadvantages of some of these methods, using fault current limiters (FCL) is an alternative and effective solution to reduce the level of short-circuit. In this thesis, the studied electric railway network has an autotransformer feed including 14 overhead network conductors, which are converted into 5 equivalent conductor groups including feeders, contact conductors and rails. Large-scale distributed generation sources, such as photovoltaic systems and wind turbines, are installed close to the railway network. A superconducting fault current limiter of the resistive type is also modeled. The results from the PSCAD software demonstrate that the short-circuit current has been significantly increased by the presence of distributed generation sources. Additionally, the presence of SFCL has decreased the fault current by roughly 70%, which reduces the requirement for high-capacity power switches. Additionally, the active and reactive power of distributed generation sources perform better during transient states when SFCL is present, and the voltage drop at the common connection point is also decreased.

جريان¬هاي خطا , محدودكننده جريان خطاي ابررسانا , شبكه راه آهن برقي , منابع توليد پراكنده

Fault currents , Superconducting Fault Current Limiter , electric railway network , distributed generation

Mehdi Abtali

Dr. Seyed Mohammad Mousavi Gazafroudi