8076

روش‌هاي كنترل ولتاژ شبكه‌هاي تغذيه DC راه‌آهن‌برقي

1399

دكتر روزبه اسد

از ديرباز مسئله كنترل ولتاژ سيستم‌هاي تغذيه راه‌آهن‌برقي مورد توجه محققان و مهندسان قرار گرفته و تحقيقات گسترده‌اي در زمينه تعيين نوع ولتاژ تغذيه سيستم‌هاي راه‌آهن‌برقي انجام گرفته است. در ابتدا ولتاژ DC براي سيستم تغذيه راه‌آهن‌برقي مورد استفاده قرار گرفت اما با توجه به مشكلاتي كه در انتقال توان اين نوع ولتاژ در مسيرهاي طولاني وجود داشت، ولتاژ AC جايگزين ولتاژ DC شد و سطح ولتاژ‌هاي مختلف در حد چند هزار ولت براي سيستم‌هاي تغذيه راه‌آهن‌برقي مورد استفاده قرار گرفت. مبحث ريزشبكه‌ها ساليان سال است كه مورد بررسي قرار گرفته و در سال‌هاي اخير يكي از مباحث جديدي كه در زمينه ريزشبكه‌ها مطرح شده است، به‌كارگيري سيستم DC در ريزشبكه‌ها يا به عبارتي ريزشبكه‌هاي DC مي‌باشد. سيستم تغذيه راه‌آهن‌برقي را درواقع مي‌توان به صورت يك ريزشبكه در نظر گرفت. با توجه به مشكلات تلفات توان و اعوجاج هارمونيك‌ها در سيستم تغذيه AC و مزيت‌هايي مانند سازگاري بيشتر با بسياري از بارهاي الكتريكي، سازگاري بيشتر با برخي از منابع جديد و امكان به‌كارگيري ساده ساير منابع و سازگاري بيشتر با اغلب سيستم‌هاي ذخيره‌ساز انرژي و ... كه ريزشبكه‌ها و سيستم تغذيه DC نسبت به ريزشبكه‌ها و سيستم تغذيه AC دارا مي‌باشند، مجدداً محققان و مهندسان روي به سيستم تغذيه DC و درواقع ريزشبكه DC آوردند. مهم‌ترين مسئله‌اي كه در سيستم‌هاي تغذيه DC راه‌آهن‌برقي مورد توجه قرار دارد، مسئله كنترل ولتاژ آنان است. در سيستم‌هاي تغذيه DC راه‌آهن‌برقي، با توجه به اين‌كه توان راكتيو صفر است و به‌طور طبيعي حذف مي‌شود، همچنين با توجه به DC بودن ولتاژ اين سيستم‌ها، فركانس نيز صفر است و درنتيجه نيازي به كنترل توان راكتيو و فركانس سيستم تغذيه و ريزشبكه نيست؛ اما براي تأمين تغذيه مناسب بارهاي موجود در اين ريزشبكه، بايد اندازه ولتاژ در سرتاسر شبكه در محدوده مجاز معيني قرار گيرد. نشان داده خواهد شد كه ارتباط تنگاتنگي بين ولتاژ و توان اكتيو در سيستم تغذيه DC راه‌آهن‌برقي وجود دارد و همواره كنترل ولتاژ و توان اكتيو در اين ريزشبكه‌ها بايد به صورت همزمان و يكپارچه صورت پذيرد. درواقع اصول كنترل ولتاژ در سيستم‌هاي تغذيه DC راه‌آهن‌برقي مورد بررسي قرار مي‌گيرد. در سال‌هاي اخير فعاليت‌ها و تحقيقات متعددي درزمينه كنترل ولتاژ سيستم‌هاي تغذيه DC راه‌آهن‌برقي و ريزشبكه‌هاي DC انجام گرفته است. روش‌هاي كنترل ولتاژي كه مورد بررسي قرار مي‌گيرند به صورت متمركز، توزيع‌شده، غيرمتمركز، سلسله مراتبي و كنترل ولتاژ شبكه‌هاي DC خاص تقسيم‌بندي مي‌شوند. چهار روش‌ ابتدايي كنترل ولتاژ بيان‌شده قابل‌اعمال بر روي ريزشبكه‌هاي DC مختلف ازجمله سيستم تغذيه DC راه‌آهن‌برقي مي‌باشند. در اين سمينار به بررسي روش‌هاي كنترل ولتاژ سيستم تغذيه DC راه‌آهن‌برقي پرداخته خواهد شد.

10/21/2020 12:00:00 AM

70163

1399/08/13

Voltage control methods of Electrical Railway DC power supply networks