شکل (۱-۱۲):منحنی محدوده فلیکر قابل مشاهده و آزار دهنده طبق استانداردIEEE 141-1993

۱-۴-۷-۳ :روش های کاهش فلیکر:

روش های مختلفی برای کاهش مشکل فلیکر ارائه شده است،این روش‌ها عبارت اند از:خازنهای استاتیک ،تجهیزات سویچینگ الکترونیک قدرت و افزایش ظرفیت سیستم . انتخاب این روش‌ها بسته به عوامل زیادی از جمله نوع بار ایجاد کننده فلیکر،ظرفیت سیستم تغذیه کننده بار و هزینه دارد.

فلیکر عموما نتیجه بارهای متغیری است که نسبت به سطح اتصال کوتاه سیستم قابل ملاحظه است ‌بنابرین‏ یکی از روش های حذف فلیکر افزایش ظرفیت سیستم برای کاهش تاثیر بارهای ایجاد کننده فلیکر می‌باشد.ارتقاء سیستم شامل تعویض هادیها،افزایش ظرفیت ترانسفورماتورها یا افزایش ولتاژ عملیاتی سیستم می‌تواند باشد.

تاثیر راکتور سری نیز در کاهش میزان فلیکر ایجاد شده در سیستم توسط کوره های قوسی با اثبات رسیده است[۱۶]راکتورهای سری باعث پایدار کردن قوس و در نتیجه کاهش تغییرات جریان در ابتدای فرایند ذوب می شود.با اضافه کردن راکتور سری،افزایش ناگهانی جریان با افزایش راکتانس مدار کاهش می‌یابد.

خازن های سری نیز برای کاهش اثرات فلیکر پیشنهاد شده اند. این خازنها بعلت اینکه به صورت سری با خط انتقال تغذیه کننده بار متصل می‌شوند زمان عکس العمل برای تصحیح نوسانات بار را کاهش می‌دهند و باعث کاهش فلیکر می‌گردند.[۶]

با پیشرفتی که در زمینه ادوات الکترونیک قدرت ایجاد شده بحث ادوات FACTS و کاربردهای آن ها در شبکه های قدرت از جمله برای کاهش فلیکر مطرح شده است.اولین دستگاه هایی که با بهره گرفتن از عناصر الکترونیک قدرت جهت حذف فلیکر ساخته شدند SVCها بودند. [۱۳]

پس از آن و با پیشرفت عناصر الکترونیک قدرت با کموتاسیون اجباری،STATCOMدر شبکه های قدرت و DSTATCOMدر شبکه های توزیع به منظور کاهش فلیکر استفاده شد.[۱۷و۱۶و۱۵و۱۴]نیز روش کنترلی جدیدی برای UPQC جهت کاهش فلیکر و جلوگیری از انتشار آن در شبکه ارائه می‌کنند.مرجع[۱۸] یک روش کنترل جامع برای ژنراتورهای کوچک در شبکه های با تولید پراکنده جهت تنظیم و جبران فلیکر ولتاژ ارائه می‌کند.

۱-۵ جمع بندی:

در این فصل تاریخچه کیفیت توان و علت اهمیت این موضوع در شبکه های برق بررسی شد. سپس انواع پدیده‌های کیفیت توان، عوامل بوجودآورنده آن ها، مشکلاتی که در شبکه ایجاد می‌کنند و راهکارهای کلی جهت کاهش برخی از این پدیده‌های مزاحم معرفی شد.

آشنایی با ادوات FACTS

فصل دوم:

۲-۱:مقدمه

سیستم های انتقال AC انعطاف پذیر که به FACTS معروف می‌باشند مفهوم و ایده جدیدی است که برای تقویت کنترل پذیری و توسعه ظرفیت انتقال شبکه ها، به کارگیری و استفاده از کنترل کننده ها و ادوات الکترونیک قدرت را توصیه و تشویق می نمایند. در واقع سیستم های FACTS قادر هستند که پارامترها و مشخصه‌ های خطوط انتقال مانند امپدانس سری، امپدانس شنت، زاویه فاز که به ‌عنوان محدودیت اصلی بر سر راه افزایش ظرفیت شبکه عمل می نمایند، کنترل کنند. ایده اساسی که پشت مفهوم FACTS وجود دارد توانا نمودن سیستم انتقال از طریق فعال نمودن عناصر و اجزاء آن می‌باشد. در واقع FACTS دارای نقش اساسی در افزایش انعطاف پذیری انتقال توان و امنیت پایداری دینامیک سیستم های قدرت می‌باشد.

تحت مدیریت و هدایت مؤسسه‌ RPRI کاربرد FACTS در دست مطالعه می‌باشد و تعداد زیادی از کنترل کننده های FACTS هم اکنون ارزیابی و آزمایش شده اند در حالی که تعداد دیگری از نظر مفهومی بررسی و مطالعه گردیده ولیکن هنوز طراحی و ساخته نشده اند. کنترل کننده های FACTS که هم اکنون ساخته شده و به کار گرفته شده اند، که در این فصل به مهمترین نوع ادوات اشاره شده است.[۳]

۲-۲:معرفی ‌جبران‌ساز Var استاتیک SVC

SVC یکی از مهمترین عناصر FACTS است که سالهاست به دلیل مزیت فنی و اقتصادی در حل مسئله دینامیک ولتاژ مورداستفاده قرار می‌گیرد. دقت، دسترس‌پذیری و پاسخ سریع SVC در مقایسه با جبرانگرهای موازی کلاسیک آن ­را به وسیله‌ای بسیار کارآمد در کنترل ولتاژ حالت گذرا و حالت ماندگار تبدیل نموده است.شکل (۲-۱) ساختمان SVC و مشخصه V-I آن ­را نشان می‌دهد.

شکل (۲‑۳) :ساختمان SVC و مشخصه V-I آن

SVC به صورت موازی به شبکه وصل می‌شود و همان‌ طور که از شکل پیدا‌ است می‌تواند در دو مود راکتیو سلفی یا خازنی ظاهر شود. در جریان خازنی بزرگتر از Icmax، SVC به یک خازن تبدیل می‌شود و توان راکتیو آن به صورت تابعی از ولتاژ شبکه تغییر می‌کند. شیب نمودار V-I بین Icmax و Irmax معمولاً %۲ تا %۵ درنظرگرفته می‌شود.

۲-۲-۱:کاربردهای SVC

مهمترین کاربردهای SVC عبارتند از :

• • تثبیت ولتاژ در شبکه­ های ضعیف

• • کاهش تلفات انتقال

• • افزایش ظرفیت انتقال توان

• • افزایش میرایی اغتشاشات کوچک

• • بهبود پایداری ولتاژ

• حذف نوسانات توان

۲-۲-۲:رایج­ترین انواع SVC

رایج­ترین انواع SVC با توجه به عناصر به­کاررفته در ساختمان آن­ها به شرح زیر است:

• • راکتور کنترل تریستوریTCR1

• • خازن سوییچ تریستوری TSC1

• • راکتور سوییچ تریستوری TSR1

• خازن سوییچ مکانیکی MSC1

در شکل (۲-۲) موارد فوق و نحوه اتصال آن­ها به سیستم انتقال نشان داده شده است. با تنظیم زاویه آتش تریستورها، SVC در مود راکتیو سلفی یا خازنی ظاهر می‌شود.

معمولاً حوزه تغییرات ولتاژ سیستم توسط SVC %5 لحاظ می‌شود. اغلب سه محل برای نصب SVC پیشنهاد می‌شود:

• • در مجاورت بارهای عمده و بزرگ (نواحی وسیع شهری)

• • نزدیک به بارهای حساس به ولتاژ

• در مجاورت بارهای صنعتی

در واقع نصب SVC در سه محل مذبور بیشترین تاثیر را بر بارهای شبکه قدرت دارد. همان­طور که گفتیم اگر SVC به حد توان راکتیو خود نزدیک شود (مثلاً به Icmax )در شکل (۲-۱) به یک خازن ثابت تبدیل می‌شود و تولید توان راکتیو آن تابعی از ولتاژ شبکه می‌گردد. این پدیده از معایب SVC محسوب می‌شود.

شکل (۴-۲): انواع SVC

۲-۳:معرفی و شبیه سازی ‌جبران‌ساز استاتیک STATCOM

اساس عملکرد STATCOM مشابه کندانسور سنکرون است. از آنجا که در ساخت این وسیله از ادوات الکترونیک قدرت استفاده می‌شود به آن ‌جبران‌ساز استاتیک می‌گویند.