چکیده
در سیستم های قدرت مدرن، برنامه ریزی جهت توسعه شبکه انتقال یک مسئله مهم و اساسی است. کاهش هزینه های سرمایه گذاری و بهره برداری و برقراری امنیت شبکه و پاسخگویی به تقاضای مشترکین نمونه ای از چالش هایی است که نهاد برنامه ریز شبکه با آن مواجه است. بنابراین طرح های توسعه شبکه قدرت بایستی از لحاظ اقتصادی و فنی مورد ارزیابی دقیق قرار گیرند. در این مقاله با توجه به وجود مشکل افت ولتاژ یکی از فیدرهای تحت پوشش شرکت توزیع برق فارس ، راهکارهای رفع این مشکل نظیر احداث خط و نصب جبران سازهای سری و موازی بیان شده و سپس هر یک از آنها از لحاظ فنی و اقتصادی بررسی شده است و بهترین روش جهت رفع افت ولتاژ در کوتاه مدت استخراج گردیده است. در طرح هایی که منجر به نصب اتوترانس یا اتوبوستر می شود، ظرفیت بهینه آنها با توجه به رشد بار، چگالی بار و سطح رفاه اجتماعی مشترکین بدست می آید. در این مقاله بازگشت سرمایه طرح پیشنهادی محاسبه شده و مطالعه آن ها با استفاده از نرم افزار DIgSILENT انجام شده است.در فیدر مورد مطالعه به دلیل اختلاف کم میزان بار پایه و بار پیک نصب اتوترانس و اتوبوستر با در نظرگرفتن رشد بار و رفتار دینامیکی آن نسبت به سایر طرح ها توجیه اقتصادی و فنی داشته است.
مقدمه
با افزایش روزافزون تقاضای برق با کیفیت و قابلیت اطمینان بالا، افزایش تعداد مشترکین، رشد مصرف در سال های اخیر، افزایش دستگاه ها و ادوات پرمصرف و حساس و همچنین سرمایه گذاری نامتناسب با رشد بار و انرژی در دهه اخیر و … موجب شده که امروزه از فیدرهایی با طول و جریان بالا بهره برداری گردد. که این امر علاوه بر افزایش افت ولتاژ و تلفات در شبکه برق موجب نارضایتی مشترکین گردیده است. همچنین از آنجایی که امروزه در شبکه توزیع اغلب با بارهایی با توان ثابت سروکار داریم با افزایش افت ولتاژ، جریان فیدرها افزایش یافته که این امر موجب افزایش هزینه برق مصرفی مشترکین، آسیب دیدگی به وسایل و ادوات حساس و گران قیمت آنها خواهد شد. بنابراین در جهت رفع هزینه های ناشی از تلفات شبکه و افزایش رضایت مشترکین و رفاه اجتماعی آنها راهکارهایی جهت بهبود پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات در شبکه وجود دارد که عبارت اند از:
احداث خطوط، تغییر سطح مقطع، استفاده از ترانس های توزیع با ظرفیت پایین، نصب جبران سازهای سری و موازی، نصب اتوترانس های افزاینده و اتوبوسترها، احداث پست فوق توزیع، نصب مولدهای مقیاس کوچک، جبران سازهای توان راکتیو و احداث پستهای فوق توزیع اشاره نمود.
با توجه به کمبود نقدینگی و عدم امکان احداث زیرساخت هایی با هزینه بالا نیازمند استراتژی های کم هزینه و کاربردی جهت بهبود پروفیل ولتاژ و کاهش سطح تلفات در شبکه های توزیع امری ضروری بنظر می رسد.[۱]
خازن ها برای فیدرهای توزیع شعاعی با طـول زیـاد و بـار سنگین که دارای افت ولتاژ بـالا نیـز هسـتند، نمـی تواننـد بـه تنهـایی حـلال مشـکلات باشـند. امـا استفاده ی همزمـان از خازن های ثابت یا سویچ شونده در کنار رگولاتورهای ولتاژ که دارای قابلیت بالایی در تنظیم ولتاژ هستند، می تواند در بهبـود شرایط بهره برداری از این نوع شبکه ها، هـم از نظـر کیفیـت و هم از دیدگاه اقتصادی تأثیر قابل توجهی داشته باشند.
تنظیم کننده ولتاژ نـوع پلـه ای شـامل یـک اتـوترانس و یـک دستگاه تغییر تپ زیر بار می باشـد، کـه در یـک واحـد کامـل ساخته شده است. تغییـر ولتــاژ از طــریق تغییـر تـپ هـای اتوترانس به دست می آید. تنظیم کننده های گامی اسـتاندارد دارای محدوده تنظیم ۱۰ درصد مـی باشـند.
استفاده از منابع تولید پراکنده می تواند یکی از راهکارهای موثر برای رهایی از برخی مشکلات نظیر تلفات بالا، کیفیت توان پایین و افت ولتاژ در سیستم های توزیع و انتقال باشد. بعلاوه ظرفیت کوچک منابع تولید پراکنده، طراحی و نصب این واحدها را در مقایسه با استفاده از واحدهای بزرگ و متمرکز در یک چهارچوب زمانی کوتاهتر، آسان می نماید .[۱]
احداث خط جدید و انتقال قسمتی از بار از خط موجود باعث کاهش افت ولتاژ، کاهش تلفات و بهبود قابلیت اطمینان و پایایی فیدر را نیز افزایش می دهد. در این مقاله سعی بر این است یک شبکه واقعی با نام خط چاه ورز از ایستگاه بیرم که دارای پیک بار ۱۸۵ آمپر و درصد افت ولتاژ انتهای فیدر ۱۶٫۷ درصد می باشد، مورد ارزیابی قرار گیرد. این مقاله شامل بخش های زیر است، بخش دم راهکارهای رفع افت ولتاژ و بیان ریاضی آن می باشد، در بخش سوم مسئله شبیه سازی شده و به بررسی فنی و اقتصادی راهکارهای رفع آن میپردازد. بخش چهارم به نتیجه گیری پیشنهادهای ارائه شده می پردازد.
نویسندگان : معصومه رضایی ، مریم امیری ، علی جمالی
