تعزيز زمن الفصل الحرج لشبكة IEEE-9 باستخدام معوضات تزامنية ساكنة مجمعة أو موزعة

تهدف هذه المقالة إلى استخدام المعوضات التزامنية الساكنة في حالتين أولاً عندما تكون مجمعة أي تمثل معوض واحد في مكان واحد من الشبكة المدروسة باستطاعة واحدة و هي الاستطاعة المتطلبة (المطلوبة) للشبكة المدروسة، و ثانياً عندما تُقسّم استطاعة التعويض اللازمة على عدة معوضات تزامنية ساكنة باستطاعات مناسبة و تُربط في الأمكنة الأفضل (الأكثر ملائمة) من الشبكة المدروسة، و ذلك لتحسين زمن الفصل الحرج لنظام قدرة كهربائي متعدد الآلات IEEE-9 و بالتالي تحسين الاستقرار العابر له (استقراره العابر).

تحسين استقرار الجهد في شبكات نقل القدرة باستخدام المعوض المتواقت الساكن اعتماداً على المنطق الضبابي

إن تغيرات الجهد لا يمكن التسامح بها بالنسبة للتجهيزات الحساسة المستخدمة في المنشآت الصناعية الحديثة مثل المتحكمات المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) و الروبوتات و أحمال الإنارة و غيرها من الأجهزة و المعدات. لذلك لابد من استخدام الوسائل المناسبة بحيث يتم ضبط الجهد و التحكم به. في هذه الدراسة استخدمنا المعوض المتواقت الساكن (±25Mvar) من أجل تحسين استقرار الجهد في شبكة نقل قدرة (66 Kv) و باستطاعة 1500MV.A)). ينظم المعوض المفروض جهد شبكة النقل في حال تغير الجهد بمقدار (±7%). حيث تم باستخدام برنامج (MATLAB/Simulink) وضع نموذج لنظام نقل قدرة ذو جهد (66 Kv) و استطاعة1500MV.A)) و نموذج للمعوض المتواقت الساكن الذي يقوم بعملية تحسين استقرار الجهد، و تمت عملية التحكم في المعوض باستخدام المتحكم التناسبي التكاملي (Proportional Integrative Controller) مع مراقب (Fuzzy Logic) لأجل ضبط بارامترات متحكم (PI) في منظم الجهد المستمر خلال الحالات العابرة لتغير الحمولة مما يحقق استقرار أكبر في الجهد المستمر على مكثفات المعوض المتواقت الساكن. تم عرض و تحليل نتائج عملية النمذجة، حيث توضح هذه الدراسة إمكانية المعوض المتواقت الساكن في تنظيم جهد نظام القدرة من خلال التحكم في سريان الاستطاعة الردية عبر نظام القدرة، مع تحقيق استقرار أكبر في الجهد المستمر خلال الحالات العابرة المرتبطة بتغير الحمولة.

ربط مصادر الطاقات المتجددة بالشبكة العامة للكهرباء عن طريق STATCOM (دراسة حالة المدينة الصناعية في حسياء)

نقترح في عملنا هذا استخدام المعوض التزامني STATCOM في عملية ربط الطاقة المنتجة من الحقول الشمسية و الريحية مع الشبكة العامة، حيث قمنا باختيار المدينة الصناعية في حسياء كحالة لدراسة إمكانية تغذيتها من خلال مزرعة شمسية (أو/و ريحية) و تشبيكها عن طريق الSTATCOM.

تطوير خوارزمية و برنامج حاسوبي لتحليل جريان الاستطاعة في نظم القدرة الكهربائية الحاوية على نظام STATCOM

ُتعد مسألة إبقاء التوترات ضمن الحدود المطلوبة إحدى المسائل الأساسية في تشغيل نظام القدرة الكهربائية،و لما كانت توترات العقد في نظام القدرة تتأثر بشكل ملحوظ بتغيرات الأحمال و بدخول العناصر الكهربائية أو بخروجها على الدارة المكافئة لنظام القدرة كانت الحاجة إلى تنظيم التوتر بقابلية تحكم عالية. وبسبب تنامي استخدام أنظمة نقل التيار المتناوب المرنةبشكل عام و FACTS منها المعوضات التزامنية الساكنة STATCOM في نظم القدرة الكهربائية من أجل تحسين استقرار التوتر و بسبب الحاجة إلى برمجيات غير متاحة دومًا، كان هدف البحث هو تطوير نموذج رياضي و خوارزمية و برنامج حاسوبي لتحليل جريان الاستطاعة في الحالة المستقرة في نظام قدرة كهربائية يحتوي على معوض تزامني ساكن STATCOM . وسعت مصفوفة اليعقوبي في خوارزمية نيوتن-رافسون، و هي العلاقة بين التوتر و الاستطاعة في حالات عدم التطابق، بمتغيرات نظام STATCOM من أجل ضبط التوتر و التحكم بالاستطاعة الردية التي يقدمها أو يمتصها في العقدة المشتركة مع نظام القدرة بقابلية تحكم عالية. أنجز برنامج حاسوبي، تضمن وسائل التحكم في بارامترات نظام STATCOM أعطى خصائص تقارب عالية جدًا. تم التحقق من الخوارزمية المطورة و فعالية البرنامج المنجز من خلال تطبيقه على عدد من الأنظمة القياسية عرض منها ما تم على IEEE 5-bus system وأجريت اختبارات على شبكة النقل الكهربائية السورية 400 kV .

أثر معوضات الاستطاعة الردية في أداء حواكم الحماية المسافية

حاولت هذه الدراسة بيان مشكلة الأثر الناجم عن وجود المعوضات التفرعية و التسلسلية في خطوط نقل القدرة الكهربائية في أداء حواكم الحماية المسافية التي تحمي هذه الخطوط. و من أجل بيان هذا الأثر استخدمت برمجيات تحليل الشبكات الكهربائية و بشكل خاص برنامج NEPLAN لدراسة سلوك الحاكمة المسافية بوجود مختلف أنواع المعوضات التفرعية و التسلسلية، و من أجل الأعطال الأساسية، و عند مواقع مختلفة من الخط المدروس. ي هذه الدراسة أجرِيت نمذجة شبكة نقل الطاقة السورية وفق NEPLAN و استخدمت معوضات تفرعية مثل STATCOM و تسلسلية مثل TCSC ومختلطة مثل UPFC لتعويض الاستطاعة الردية على خط النقل المحمي . و تُجرى النمذجة لكثير من الحالات، لبيان أثر نمط العطل و موضعه في قيمة الممانعة المقيسة من الحاكمة المسافية. و الغرض من تحديد أثر وجود المعوضات في ممانعة العطل المنظورة من الحاكمة المسافية (أي موضع العطل)، هو معرفة الاتجاهات الممكنة لحل لهذه المشكلة و تحسين أداء حمايات خطوط نقل الطاقة الكهربائية.