13132

بررسي فيلترهاي تركيبي و كاربرد آن در سيستم راه آهن برقي

1401

آقاي دكتر سيد محمد موسوي گزافرودي

امروزه با توجه به سرعت,ظرفيت و ايمني بالا و همچنين كاهش هزينه هاي اقتصادي,سيستم هاي حمل و نقل ريلي به خصوص در حوزه راه آهن برقي بين شهري بيش از پيش گسترش پيدا كرده اند.سيستم هاي AC به طور گسترده در تغذيه راه آهن هاي بين شهري مورد استفاده قرار مي گيرند. راه آهن هاي برقي نوعي بار الكتريكي با توان مصرفي بالا هستند كه توسط سيستم انتقال يا شبكه فوق توزيع تغذيه مي شوند.اين بار ها در درجه اهميت بالايي قرار دارند و انرژي الكتركي آنها نبايد قطع شود.بار هاي الكتريكي راه آهن از نظر رفتار ديناميك و استاتيكي با بار هاي صنعتي تفاوت بسياري دارند.متغير بودن مقدار و مكان بار, وجود هارمونيك بالا در جريان و ولتاژ بار, مصرف زياد توان راكتيو و وجود مولفه توالي منفي جريان و ايجاد نا متعادلي به علت تك فاز بودن از ويژگي هاي اين نوع بار مي باشد. .بنابراين قطار هاي برقي يكي از بدترين انواع بار هاي الكتريكي و داراي كيفيت توان پايين هستند. به همين دليل روش‌هاي مختلفي براي كاهش اين مشكلات پيشنهاد شده است. فيلتر هاي غير فعال اولين بار در اواسط سال 1940 ميلادي به صورت گسترده براي جبرانسازي هارمونيكهاي جريان در شبكه تغذيه پيشنهاد شد. طرح ساده، هزينه كم و تأثير بالاي آن در شبكه از دلايل استفاده گسترده فيلتر پسيو است. متأسفانه فيلتر پسيو داراي معايب زيادي از جمله عملكرد پاسخ ديناميكي نامطلوب، مشكلات رزونانسي و تاثيرپذيري مشخصات فيلتر پسيو از تغييرات پارامترهاي شبكه است. يكي ديگر از متداول‌ترين راه‌ها براي جبرانسازي هارمونيك استفاده از فيلتر فعال است. تحقيقات انجام شده در سال 1960 توجهات زيادي را به سمت فيلتر فعال جلب نمود چون اين تحقيقات نشان داده است كه فيلتر فعال قدرت، معايب فيلتر پسيو را نداشته و متأثر از تغييرات پارامترهاي شبكه است. ولي با توجه به اينكه ولتاژ DC در سمت مبدل فيلتر فعال بايد ولتاژي بالاتر از ولتاژ سيستم داشته باشد، هزينه‌هاي اوليه و عملكردي فيلتر فعال را بسيار گرانقيمت كرده و اين موضوع موجب افزايش ظرفيت و تلفات فيلتر فعال نيز خواهد شد. استفاده از فيلتر تركيبي بر مبناي فيلتر فعال موضوعي ديگر در مطالعات انجام گرفته در اين زمينه است، كه امروزه بر روي آن تمركز شده است. هدف از اين سمينار بررسي كاربرد فيلترهاي تركيبي، پيشرفت مؤلفه‌هاي جبرانسازي فيلتر پسيو و همچنين كاهش نرخ جريان و هزينه فيلتر فعال قدرت بوده است. امروزه فيلترهاي تركيبي با تركيب فيلتر اكتيو و پسيو براي جبران هارمونيك‌هاي جريان و ولتاژ مورد استفاده قرار مي‌گيرند. استفاده از فيلترهاي پسيو كم هزينه همراه با فيلترهاي اكتيو با كارايي بالاراه حل اقتصادي مناسبي براي جبران هارمونيك و تنظيم ولتاژ مي‌باشد.

2/19/2024 12:00:00 AM

81973

1402/11/30

Staudy and Application Of Hybrid Active Power Filter in Electric RailWay system

شبكه راه آهن برقي- كيفيت توان- فيلتر تركيبي- روش هاي كنترلي

Electric railway network - hybrid filter - control methods - harmonics - power quality