حقن التيار الكهربائي التوافقي المتعدد لتحليل الضوضاء

اقرأ في هذا المقال


تعد الضوضاء المسموعة لمكثفات مرشح التيار المتردد أحد مصادر الضوضاء الرئيسية في محطات تحويل الجهد العالي المباشر (HVDC).

الغاية من حقن التيار الكهربائي التوافقي المتعدد

يتم تطبيق شبكات طاقة التيار المباشر عالي الجهد (HVDC) على نطاق واسع في شبكات الطاقة الحديثة، نظراً لقدرتها على التحكم المرن في التيار المستمر وإمكانية كبيرة لنقل الطاقة لمسافات طويلة وعالية السعة للشبكات الإقليمية، ومع ذلك في محطات محول (HVDC)؛ تولد مكثفات مرشح التيار المتردد ضوضاء قاسية مسموعة بسبب تدفق التيارات التوافقية المتعددة.

كما تمت دراسة آلية توليد الضوضاء المسموعة والعلاقة بين التيارات التوافقية والضوضاء المسموعة، وباختصار عندما تتدفق التيارات التوافقية المتعددة عبر وحدة مكثف الطاقة؛ فإن القوى الكهربائية الداخلية ستسبب اهتزازاً ميكانيكياً خارجياً، مما ينتج عنه ضوضاء مسموعة قاسية لمكثفات الطاقة.

ومن أجل تحقيق نتائج التحليل الدقيقة لخصائص الضوضاء والاهتزاز لمكثفات الطاقة؛ فإنه من الضروري محاكاة ظروف عمل مكثفات مرشح التيار المتردد بشكل فعال، ونظراً لأن مقاومة النظام تختلف باختلاف التيار التوافقي؛ فإن إشارات التردد الكهربائي المختلفة سيكون لها خصائص مختلفة، إلى جانب ذلك ثبت أن خصائص ضوضاء مكثفات مرشح التيار المتردد مرتبطة بالتردد الحالي والحجم وزاوية الطور النسبية.

لذلك ومن أجل تحقيق النتيجة الدقيقة لتحليل الضوضاء لمكثفات مرشح التيار المتردد؛ فإن المهمة الأكثر أهمية هي تصميم نظام حقن التيار التوافقي المتعدد (MHCIS)، حيث يمكن اكتشاف زاوية المرحلة النسبية وحجم كل تيار متناسق والرقابة.

كذلك تعد كيفية اكتشاف التيار التوافقي بسرعة وبدقة في الوقت الفعلي جزءاً محورياً من (MHCIS)،كما تم تقديم سلسلة من طرق الكشف الحالية، كذلك تم وصف بعض الطرق في مجال التردد بناءً على تحليل فورييه، وفي الوقت نفسه، تم اقتراح الكثير من خوارزميات الكشف عن التيار التوافقي القائمة على نظرية القدرة التفاعلية اللحظية في المجال الزمني.

المصدر: M. Barnes, D. Van Hertem, S. P. Teeuwsen and M. Callavik, "HVDC systems in smart grids", Proc. IEEE, vol. 105, pp. 2082-2098, Nov. 2017.J. Li, L. Zhu, S. Ji, H. Cui and Y. Shi, "Vibration analysis of power capcitors and vibration reduction with damping structures", Proc. IEEE Int. Power Modulator High Voltage Conf. (IPMHVC), pp. 107-112, Jul. 2016.M. D. Cox and H. H. Guan, "Vibration and audible noise of capacitors subjected to nonsinusoidal waveforms", IEEE Trans. Power Del., vol. 9, no. 2, pp. 856-862, Apr. 1994.L. Zhu, J. Li, Y. Shi, H. Rehman and S. Ji, "Audible noise characteristics of filter capacitors used in HVDC converter stations", IEEE Trans. Power Del., vol. 32, no. 5, pp. 2263-2271, Oct. 2017.


شارك المقالة: