20567

۲۰۵۶۷

شبيه‌سازي، تحليل و طراحي بهينه محدودساز جريان خطا تزويج شار در شبكه قدرت HVDC مبتني بر فيزيك چندگانه

كارشناسي ارشد

سيستم هاي قدرت

۱۳۹۵

۱۳۹۸/۲/۲۱

دكتر حسين حيدري

برق

سيستم‌هاي جريان مستقيم ولتاژ بالا (HVDC) نوع مبدل منبع ولتاژ (VSC) به عنوان راهكاري بهينه براي انتقال درزمينهٔ انرژي تجديد پذير و اتصال شبكه قدرت با مسافت زياد به يكديگر در نظر گرفته شده است. با وجود مزيت‌هاي بسيار سيستم HVDC، از آن به عنوان يك سيستم غيرقابل اتكا در مقايسه سيستم AC به علت آسيب‌پذير بودن آن در برابر خطاي سيستم قدرت ياد مي‌شود. محدودسازهاي ابررساناي جريان خطا (SFCL) از تجهيزات حفاظتي در سيستم‌هاي قدرت آينده هستند كه به شكل سري در خطوط توزيع و انتقال قرار مي¬گيرند. با توجه به خواص منحصر به فرد مواد در هنگام ابررسانايي، تاكنون ساختارهاي متعددي براي محدود¬سازي جريان خطا با ابررسانا ارائه شده كه مهم‌ترين آن‌ها محدودسازهاي مقاومتي و القايي هستند لذا براي افزايش قابليت اطمينان سيستم (HVDC- VSC) در برابر مشكلات جريان خطا، مي¬توان كاربرد محدودساز جريان خطا ابررسانايي را در نظر گرفت. محدودساز ابررسانا جريان خطا تزويج شار ساختاري شبيه به محدودساز جريان خطا شار قفل و ترانسفورمري دارد، اما اصول و قاعده آن كاملاً متفاوت است. هدف اين پروژه شبيه‌سازي و تحليل و طراحي بهينه محدودساز جريان خطا تزويج شار در شبكه قدرت HVDC مبتني بر فيزيك چندگانه است. مدل‌سازي ﺍﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ - ﺣﺮﺍﺭﺗي ﻣﺤﺪﻭﺩﺳﺎﺯ ﻭ بهينه‌سازي ﺩﺭ ﻣﺤﻴﻂ ﻧﺮﻡ PSCAD/EMTDC انجام شده ﻭ ﺍﻋﺘﺒﺎﺭ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺑﺎ نرم‌افزار ﺍﺟﺰﺍﺀ ﻣﺤﺪﻭﺩ FLUX ﻣﻮﺭﺩ ﺍﺭﺯﻳﺎﺑﻲ ﻗﺮﺍﺭ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺍﺳﺖ. واژه‌هاي كليدي: شبكه HVDC، مبدل منبع ولتاژ، محدودساز ابررسانا جريان خطا، محدودساز ابررسانا جريان خطا تزويج شار

1398/03/11

Simulation, Analysis, Design and optimization of Fault Current Limiter flux coupling in HVDC systems based on Multiphysics

5/11/2019 12:00:00 AM

High Voltage Direct Current (HVDC) system has been evaluated as the optimum solution for the renewable energy transmission and long-distance power grid connections. In spite of the various advantages of HVDC system, it still has been regarded as an unreliable system compared to AC system due to its vulnerable characteristics on the power system fault. Furthermore, unlike AC system, optimum protection and switching device has not been fully developed yet. Super conductor fault current limiters (SFCL) are protection equipments in future power systems wich can be used in series in distribution and transmition lines. Considering the unique super conducting properties of the material, there have been several types of SFCLs presented that the most important of them are inductive and resistive limiters. SFCL flux coupling type has a similar form like of SFCL flux lock and Transformer SFCL but its performance is different. In order to improve the reliability of the HVDC-VSC against fault current problems in this thesis, application of SFCL flux coupling type in HVDC power systems based on multi physics will be modeled and simulated. Electrical and thermal modeling of limiter and its optimization will be done in PSCAD/EMTDC software and the results will be validated using Altair Flux finite element software. Keywords: HVDC, Super conductor fault current limiter, SFCL flux lock, SFCL flux coupling, super conductor, PSCAD/EMTDC, Altair Flux