مقایسه قابلیت اطمینان انواع سیستمهای انتقال توان با ظرفیت بالا DC و AC

Abstract

امروزه رشد صنعت و بار به معنی افزایش نیاز شتابدار به انرژی الکتریکی بوده که برای تامین آن باید بسترهای انتقال توان مهیا باشد. به همین دلیل، استفاده از سیستم­های انتقال توان با ظرفیت بالا یکی از مواردیست که امروزه در ساختارهای برق دنیا رشد چشمگیری داشته است. در میان این سیستم­ها، سیستم­های انتقال توان HVDC و EHVAC به دلیل قابلیت­هایی که دارند، از محبوبیت دوچندانی برخوردار هستند. سیستم­هایی که بر طبق مطالعات انجام شده برای فواصل طولانی مقرون به صرفه می­باشد، نگرانی­های زیادی را برای بهره­ برداران سیستم قدرت ایجاد کرده است. از منظر قابلیت اطمینان، رخداد خطا در سیستم انتقال توان با ظرفیت بالا (مانند HVDCها) موجب از دست رفتن ظرفیت زیادی در شبکه­ انتقال شده که می ­تواند بر عملکرد این سیستم تاثیر مخرب داشته باشد. با این توصیفات نیاز است که عملکرد سیستم­ های انتقال توان با ظرفیت بالا از منظر قابلیت اطمینان سنجیده شود. در این مقاله به مقایسه­ قابلیت اطمینان سه تکنولوژی روز دنیا (EHVAC و HVDC-VSC و HVDC-LCC در ساختارهای مختلف) به کمک روش شمارش حالات خطا پرداخته می ­شود. بدین منظور ابتدا مدل خطاها به کمک مدل مارکوف استخراج شده و نرخ معادل رخداد خطا و احتمال رخداد خطا به دست آمده و از این داده­ ها برای اعمال خطا گذاری روی همه المان­ها استفاده گردیده است. به کمک مقایسه­ این سیستم­ها می­ توان سیستم مناسب جهت انتقال توان با ظرفیت بالا را انتخاب نمود. با انجام بررسی فوق نشان داده خواهد شد که از منظر نرخ خروج و احتمال خروج، تکنولوژی EHVAC، از منظر مدت زمان قطعی نیز تکنولوژی LCC دارای عملکرد مناسب ­تری است. همچنین تکنولوژی VSC رفتار میانه ­ای در هر یک از فاکتورهای ذکر شده دارد و نمی­ توان عنوان کرد که یک تکنولوژی به طور قطع از تکنولوژی دیگر بهتر است.