کاربردهای ترانس حالت جامد2

---

---

1-1          برخی کاربردهای عمومی SST:

همانطور که پیش از این بیان شد، SST نسبت به LFT دارای کارکردها و قابلیت‌های بیشتری است. بدین ترتیب کاربرد SST در برخی زمینه‌ها بسیار جذاب‌تر از LFT می‌باشد. چند نمونه از این کاربردها عبارتند از[7][8][9]:

1-1-1         لوکوموتیوها و سایر سیستم‌های کششی:

ترانسفورماتورهای مورد استفاده در لوکوموتیوهای کنونی در فرکانس 16.7 هرتز کار می‌کنند و حدود 15% از کل وزن لوکوموتیو را تشکیل می‌دهند. استفاده از SST می‌تواند کاهش قابل توجهی در وزن لوکوموتیو ایجاد کند. همچنین، SST می‌تواند کارایی را افزایش داده، هارمونیک و آلودگی صوتی را کاهش دهد (شکل ‏2‑9) [10].

1-1-2        تولید انرژی در دریا

تولید انرژی در دریا، خواه از باد، جذر و مد یا هر منبع دیگری، در صورت استفاده از SST از مزیت کاهش حجم و وزن آن سود خواهد برد. این کاهش، تأثیر مستقیم بر کاهش ابعاد سکوها دارد. امکان تأمین ضریب توان واحد توسط SST، باعث افزایش ظرفیت و کارایی خط انتقال می‌شود که این خود مزیت دیگری در استفاده از SST در این سیستم‌ها می‌باشد (شکل ‏2‑10).

1-1-3        شبکه های هوشمند

در سیستم‌های قدرت آتی، استفاده از تولید تجدیدپذیر افزایش خواهد یافت و نیاز به روشی متفاوت از روش‌های موجود در مدیریت انرژی وجود دارد. به منظور مدیریت سریع و کارای تغییرات و اغتشاشات ایجاد شده توسط بارها و منابع، SST را می‌توان در جهت تنظیم پویای توزیع انرژی در شبکه مورد استفاده قرار داد. کارکرد SST در این حالت مشابه یک روتر مخابراتی است با این تفاوت که بجای پردازش داده، شارش توان را کنترل می‌کند (شکل ‏2‑11). به همین دلیل، گاه به SST، روتر انرژی هم گفته می‌شود [11].

1-2         کاربردهایSST در شبکه قدرت:

کاربردهای زیر در شبکه قدرت برای SST مورد نظر است [12]:

1-2-1        بین منبع و بار یا شبکه توزیع:

تأمین ولتاژ و فرکانس ثابت در خروجی SST در صورت تغییرات ورودی، مهم‌ترین وظیفه SST در این حالت است. همچنین کار در ضریب توان واحد که باعث استفاده بهتر از خطوط انتقال می‌شود و نیز بهبود جبران نوسانات سیستم در شرایط گذرا از دیگر فواید SST در این کاربرد است (شکل ‏2‑12a و b).

1-2-2        اتصال بین دو شبکه توزیع:

یکی از ویژگی‌های SST عدم نیاز به مشابه بودن ولتاژ و فرکانس و یا همزمانی دو شبکه متصل به آن است. ترانسفورماتورSST را می‌توان برای کنترل توان اکتیو انتقالی بین دو شبکه بکار گرفت (شکل ‏2‑12c). یکی از کاربردهای خاص این اتصال در اقتصاد سیستم قدرت است. زمانی که انرژی در شبکه 2 ارزان‌تر از شبکه1 باشد، بهره­بردار شبکه 1 می‌تواند تولید خود را کاهش دهد و از شبکه 2 برق را خریداری نماید [13].

1-2-3       اتصال بین شبکه های فشار متوسط و فشار ضعیف

در مقایسه با LFT، SST می‌تواند با دقت خوبی شارش توان انتقالی از شبکه فشار متوسط به شبکه فشار ضعیف را کنترل نماید. این قابلیت، به خصوص در زمانی که شبکه LV دارای منابعی از قبیل پنل­های فتوولتائیک است می‌تواند مورد توجه خاص قرار گیرد. با هدف جلوگیری از اضافه بار شدن خطوط انتقالِ با ظرفیت محدود، SST می‌تواند مقدار توانی را که بین بخش‌های مختلف شبکه ردوبدل می‌شود، محدود نماید (شکل ‏2‑12d).

1-2-4       اتصال بین شبکه فشار متوسط و بارها

بارهای فشار ضعیف اغلب دارای عدم تعادل هستند و می‌توانند باعث اغتشاشات هارمونیکی و نیز ایجاد عدم تقارن ولتاژ شوند. در شرایطی که عدم تعادل بار زیاد است یا حجم بارهای غیرخطی بالاست، حتی اضافه کردن سیم نول هم نمی‌تواند به­طور کامل اغتشاش‌ها را خنثی نماید. در این شرایط،SST، با تولید ولتاژی که به ­سختی از بارهای نامتعادل و غیرخطی تأثیر می‌پذیرد، می‌تواند به رفع این مشکل کمک نماید (شکل ‏2‑12e).

1-2-5        واسط بین تولید پراکنده و شبکه های هوشمند

منابع انرژی پراکنده مانند آرایه‌های فتوولتائیک و توربین­های باد، منابع متنوعی برای انرژی الکتریکی فراهم کرده‌اند. این منابع اغلب ولتاژها یا فرکانس‌های متغیری دارند و گاه ممکن است خروجی آن‌ها DC باشد. در حال حاضر SST قابلیت انعطاف کافی برای فراهم کردن شرایط اتصال این منابع به شبکه‌های قدرت کنونی را دارد (شکل ‏2‑12f).

 

شکل ‏2‑12مروری بر کاربردهای SST در شبکه قدرت

 

نویسنده: دکتر حامد ملااحمدیان، مدیرعامل شرکت دانش بنیان تجهیزات ابزار آزما