سامانه انتقال جریان‌متناوب انعطاف‌پذیر

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

یک سامانه انتقال جریان متناوب انعطاف‌پذیر (به انگلیسی: Flexible AC transmission system) یا FACTS سامانه‌ای متشکل از تجهیزات استاتیک استفاده‌شده برای انتقال انرژی الکتریکی است. هدف آن بهبود کنترل‌پذیری و افزایش توانایی انتقال قدرت شبکه است. این سامانه عموماً ابزاری مبتنی بر ادوات الکترونیک قدرت است.

سامانه انتقال جریان متناوب انعطاف‌پذیر، توسط انجمن مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) به این صورت تعریف شده است: «یک سامانه بر اساس ادوات الکترونیک قدرت و دیگر تجهیزات استاتیکی که کنترل یک یا چندین پارامتر سامانه انتقال انرژی جریان متناوب را برای بهبود کنترل‌پذیری و افزایش توانایی انتقال قدرت الکتریکی محقق می سازد»

نظریه[ویرایش]

در حالت خط بی‌اتلاف، اندازه ولتاژ در سمت دریافت (انتهای خط) برابر سمت ارسال (ابتدای خط) است:

Vs = Vr=V

انتقال منجر به یک  \delta ی پس فاز می‌شود که به راکتانس X خط وابسته است.

\begin{align}
\underline{V_s}&=V \cos(\frac{\delta}{2}) +jV \sin(\frac{\delta}{2})\\
\underline{V_r}&=V \cos(\frac{\delta}{2})-jV \sin(\frac{\delta}{2})\\
\underline{I}&=\frac{\underline{V_s}-\underline{V_r}}{jX}=\frac{2V\sin\frac{\delta}{2}}{X}
\end{align}

از آن جا که این یک شبکه بی تلف است، توان اکتیو P آن برابر هر نقطه دیگر خط است:

P_s=P_r=P=V \cos\left(\frac{\delta}{2}\right) \cdot \frac{2V\sin\frac{\delta}{2}}{X}=\frac{V^2}{X}\sin(\delta)

توان راکتیو سمت ارسال منفی توان راکتیو سمت دریافت است:

Q_s=-Q_r=Q=V\sin\left(\frac{\delta}{2}\right) \cdot \frac{2V\sin\frac{\delta}{2}}{X}=\frac{V^2}{X}(1-\cos \delta)

از آنجایی که \delta خیلی کوچک است، توان حقیقی عمدتاً به \delta بستگی دارد، حال آن که توان راکتیو عمدتاً به اندازه ولتاژ بستگی دارد.

جبران‌سازی سری[ویرایش]

سامانه انتقال ای‌سی انعطاف‌پذیر، برای جبران‌سازی سری امپدانس خط را اصلاح می‌کند: X کم می‌شود تا توان اکتیو قابل انتقال را زیاد کند. به هر حال، توان راکتیو بیشتری باید تامین شود:

\begin{align}
P&=\frac{V^2}{X-Xc}\sin(\delta)\\
Q&=\frac{V^2}{X-Xc}(1-\cos \delta)
\end{align}

جبران‌سازی موازی[ویرایش]

جریان راکتیو به خط تزریق می‌شود تا اندازه ولتاژ را تامین کند. توان اکتیو قابل انتقال زیاد می‌شود تا توان راکتیو بیشتری تامین شود.

\begin{align}
P&=\frac{2V^2}{X}\sin\left(\frac{\delta}{2}\right)\\
Q&=\frac{2V^2}{X}\left[1-\cos\left(\frac{\delta}{2}\right)\right]
\end{align}

منابع[ویرایش]

؛ مراجع عمومی