دراسة تأثير المكثفات التسلسلية المتحكم بها ثايرستورياً (TCSC) على زيادة القدرة التمريرية لخطوط النقل

الملخص

تعدّ أنظمة نقل التيار المتناوب المرنة (Flexible AC Transmission Systems - FACTS) من أهم الحلول المقترحة للتحكم في سريان الاستطاعة في خطوط النقل وتنظيم جهود عقد نظام الطاقة الكهربائية، مما ينتج عنه إمكانية زيادة القدرة التمريرية لخطوط النقل، تقليل الضياعات في هذه الخطوط و تحسين الاستقرار لنظم الطاقة الكهربائية.

يعدّ جهاز المكثفات التسلسلية المقادة ثايرستورياً Thyristor Controlled Series Capacitor(TCSC) من أهم أجهزة الـ FACTS. ويملك هذا الجهاز القدرة على تغيير وتعديل سريانات الاستطاعة في خطوط شبكات النقل الكهربائية وذلك عن طريق تغيير المفاعلة المكافئة لخط النقل الذي يركب فيه الجهاز وذلك من خلال التحكم بزوايا القدح للثايرستور. لذلك فإن جهاز الـ TCSC يمكن أن يقلل من سريانات الخطوط المحملة بشكل زائد ويحافظ على جهود عقد النظام عند المستوى المطلوب إذا تم تركيبه في المكان المناسب وتشغيله بالبارامتر المناسب. بمعنى آخر فإن جهاز الـ TCSC يمكن أن يزيد القدرة التمريرية لخطوط نقل نظام الطاقة الكهربائية

يعرض هذا المقال دراسة تأثير جهاز الـTCSC  على زيادة القدرة التمريرية لخطوط نقل نظام الطاقة الكهربائية في الحالة المستقرة.  حيث وجدنا من خلال نتائج النمذجة والمحاكة أن له القدرة الكبيرة على التحكم بسريان الاستطاعة في خطوط النقل وبالتالي زيادة القدرة التمريرية لهذه الخطوط دون التأثير على البارامترات الأخرى في نظام الطاقة.

Flexible Alternating Current Transmission Systems (FACTS) devices have been proposed as an effective solution for controlling power flow in transmission lines and regulating bus voltage in electrical power systems, resulting in an increased transfer capability, low system losses, and improved stability of these systems.

Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC) has the ability of modifying power flows in the lines of electrical networks through the modification of the equivalent reactance of the lines where it installed. This can be achieved through the control of the firing angles of the TCSC’s thyristors. Therefore, the TCSC can decrease the overloading of overloaded lines and maintain the system bus voltages on a desired level if it is installed in the optimal location and operated with the optimal parameter. In other words, the TCSC can increase power system transfer capability.

This paper presents a study on the impact of TCSC device on the increasing of transmission lines transfer capability in steady-state operation of power system. We have seen from simulation results that TCSC device has the capability of controlling power flow and thus increasing the transfer capability of transmission lines without affecting other parameters of power system.