تحلیل حالت ماندگار و بهینه سازی ظرفیت بازیابنده های دینامیکی ولتاوژ بین خطی (idvr)

این رساله به بررسی جامع حالت ماندگار یک بازیابنده دینامیکی ولتاژ بین خطی (idvr) می پردازد. در این مسیر به طور مشخص اهداف زیر دنبال می ‏شوند: الف) ارزیابی محدوده‏ جبران در ساختار idvr عملکرد idvr مبتنی بر مبادله‏ توان اکتیو بین فیدرهای مجاور و بدون نیاز به ادوات ذخیره کننده انرژی می‏ باشد. لذا محدودیت در مبادله‏ توان اکتیو بین فیدرهای سالم و معیوب، موجب تعیین محدوده‏ جبران در یک idvr می‏ گردد. برآورد قابلیت جبران در idvr با توجه به شرایط بار فیدرها، از لحاظ تصمیم گیری برای ایجاد این ساختار و برآورد میزان کارایی حاصل از آن، حائز اهمیت است. تحقق این موضوع، مستلزم تشکیل و حل یک مسأله‏ ی غیرخطی چند متغیره با قیود مختلف می‏ باشد. لذا یکی از اهداف این تحقیق، ارائه الگوریتمی برای محاسبه محدوده‏ ی جبران idvr در حالت ماندگار برای انواع تغییرات ولتاژ متعادل و نامتعادل و با در نظر گرفتن مقادیر مختلف پرش زاویه ‏ولتاژ می باشد. ب) ارائه‏ استراتژی مناسب برای انتخاب مقادیر نامی dvrها در یک idvr استفاده از استراتژی‏های متعارف مینیمم انرژی و مینیمم مقدار نامی (یا استراتژی همفاز) برای طراحی dvrهای موجود در ساختار idvr مناسب نمی باشند. لذا ارائه‏‏‏‏ یک استراتژی مناسب برای طراحی و انتخاب ولتاژ نامی dvrهای موجود در ساختار idvr ضروری به نظر می ‏رسد. استراتژی طراحی باید به گون ه‏ای باشد که اولاً، امکان جبران انواع مشخصه‏ های اختلال ولتاژ مورد نظر در هر کدام از فیدرها را فراهم سازد و ثانیاً، حداقل مقادیر نامی ممکن را برای dvrهای موجود در ساختار idvr انتخاب نماید. ارائه‏ این استراتژی، یکی دیگر از اهداف این تحقیق می‏ باشد. در این تحقیق با انتخاب "مینیمم سازی مجموع توان ظاهری نامی dvrها" به عنوان یک تابع هدف، یک مسأله بهینه‏ سازی تشکیل می‏ شود. در این روند ابتدا مسأله برای جبران اختلال‏های سه فاز متعادل بررسی شده و در ادامه، مسأله‏ بهینه سازی مورد نظر به سایر انواع اختلال‏های ولتاژ متعادل و نامتعادل تعمیم داده می‏شود و لزوم و نحوه‏ تشکیل مسأله‏ بهینه سازی با در نظر گرفتن همزمان همه‏ انواع اختلال‏های ولتاژ مورد بررسی قرار می گیرد. ج) بررسی قابلیت جبران idvr در شرایط وقوع اختلال ولتاژ همزمان در فیدرها اگر فیدرهای idvr کاملاً مستقل نباشند، آنگاه هر دو فیدر به طور همزمان ممکن است دچار اختلال ولتاژ شوند که در این صورت، مبادله‏ توان اکتیو بین فیدرها می‏تواند محدود‏تر شود. این موضوع روی محدوده‏ جبران idvr و همچنین روی مقادیر نامی dvrهای idvr اثرگذار است. لذا یکی از اهداف دیگر این تحقیق، بررسی اهداف تشریح شده در قسمت‏های (الف) و (ب) در شرایط وقوع اختلال ولتاژ همزمان در فیدرها می‏ باشد. د) بررسی اثر بارهای نامتعادل بر روی قابلیت جبران idvr در یک سیستم توزیع، بارها در بسیاری از موارد نامتعادل می‏ باشند. نامتعادل بودن بار می‏ تواند روی ولتاژ و توان اکتیو dvrهای فیدرهای معیوب و سالم در حالت ماندگار تأثیر داشته باشد بویژه اگر اختلال‏های ولتاژ بصورت نامتعادل باشند. لذا یکی دیگر از اهداف این تحقیق، بررسی اهداف تشریح شده در قسمت‏های (الف) و (ب) در شرایط نامتعادلی بار فیدرها می باشد.