20127

۲۰۱۲۷

طراحي كنترل كننده براي SVC به منظور جبران توان راكتيو و نامتعادلي بار در شبكه راه آهن برقي

كارشناسي ارشد

كنترل و علائم

۹۴-۹۷

۱۳۹۷/۸/۳۰

دكتر بهمن قرباني واقعي - دكتر سيد محمد موسوي گزافرودي

راه آهن

امروزه با توجه به سرعت، ظرفيت و ايمني بالا و همچنين كاهش هزينه¬هاي اقتصادي، سيستم-هاي حمل¬ونقل ريلي به¬خصوص در حوزه راه¬آهن برقي بين¬شهري بيش از پيش گسترش پيدا كرده¬اند. بارهاي الكتريكي راه¬آهن از نظر رفتار ديناميكي و استاتيكي با بارهاي صنعتي تفاوت¬هاي بسياري دارند. متغير بودن مقدار و مكان بار، وجود هارمونيك بالا در جريان و ولتاژ بار، مصرف قابل¬توجه توان راكتيو و وجود جريان توالي منفي و ايجاد نامتعادلي به علت تك فاز بودن اين سيستم¬ها از خصوصيات اين نوع بار محسوب مي¬شوند. از سوي ديگر افزايش ترافيك در خطوط ريلي همراه با گسترش پروژه¬هاي جديد سريع¬السير، سيستم حمل¬ونقل ريلي را به عنوان يك بار مهم در شبكه تأمين برق تبديل كرده است. ازاين¬رو ثبات ولتاژ و كيفيت توان شبكه براي آن مورد توجه قرار گرفته است. لذا نوسانات ولتاژ و هارمونيك¬ها نياز به كنترل و محدود شدن دارند در اين حالت است كه جبرانسازي اهميت پيدا مي¬كند. در اين پايان¬نامه ابتدا مشكلات كيفيت توان و بار لكوموتيو الكتريكي مورد مطالعه قرار مي¬گيرد، سپس با توجه به ضرورت جبران اين اثرات، بحث جبرانساز استاتيكي SVC مطرح مي¬شود. همچنين به¬منظور بهبود كيفيت توان ، به طراحي كنترل¬كننده فازي براي كنترل SVC مي¬پردازيم. در انتها مدل سيستم در نرم¬افزار MATLAB پياده¬سازي شده است و اعتبار سنجي مدل و كنترل¬كننده از طريق شبيه¬سازي و مشاهده نتايج، مورد ارزيابي قرار مي¬گيرد. همچنين مدل پيشنهادي با ساير مدل¬هاي كنترل-كننده مقايسه مي¬شود. واژه‌هاي كليدي: جبرانساز استاتيكي، كنترل فازي،كيفيت توان.

1397/11/30

Controller design for SVC in order to compensate reactive power and unbalance load in the electric railway system

11/21/2019 12:00:00 AM

Nowadays, rail transport systems, especially intercity railways, have been used increasingly because of high speed and capacity, safety and cost reduction. The load of electrical trains has different dynamic and static behavior from industrial load. This loads have different characteristics such as variable amount and location, high current and voltage harmonics, significant consumption of reactive power, negative sequence current. In addition, the system of electrical trains is singlephase which makes this loads unbalanced. On the other hand, the increase of rail traffic and highspeed projects developments cause the rail transport to be an important load for the power supply network. Therefore, voltage stability and power quality of these systems have been important problems. So the fluctuations and harmonics of voltage need to be controlled and be limited with compensation. In this thesis, at first power quality and unbalancing of electrical train loads are studied. then, the static VAR compensator is considered with the aim of compensating these effects. We design a fuzzy logic controller for SVC to improve the power quality and load unbalancing. Finally, a special system model is simulated; the validation of this model and controller is investigated. The proposed model is also compared to other controller models. Keywords: Static compensator, fuzzy logic control, power quality, unbalanced loads.