دفاعیه دکتری در دانشکده مهندسی برق

رضا قندهاری دانشجوی دوره دکتری مهندسی برق روز سه‌شنبه اول دی ماه سال جاری از پایان‌نامه خود با عنوان«پیامدهای به کارگیری مبدل‌های AC/DC در شبکه‌های برق» دفاع نمود.

چکیده این پایان‌نامه که راهنمایی آن بر عهده پرفسور عباس شولایی می‌باشد، به شرح ذیل است.

گسترش قابل توجه بارهای غیرخطی در شبکه‌های برق، شناخت عمیق و کاربردی پیامدهای نامطلوب استفاده از این گونه بارها را می‌طلبد. مبدل‌های AC/DC از جمله بارهایی هستند که بیشترین اغتشاش را به سیستم قدرت تحمیل می‌کنند. تولید هارمونیک‌های جریانی، اعوجاج در مشخصه ولتاژهای شبکه، شکاف ولتاژ و افزایش توان‌های راکتیو و اعوجاجی از مهم‌ترین پیامدهای ناشی از کاربرد این مبدل‌ها در شبکه‌های برق هستند.

در این پژوهش، با نگاهی گسترده بر تحقیقات قبلی، تلاش شده تا پیامدهای نامطلوب به کارگیری مبدل‌های AC/DC به شکل‌ دقیق، مبسوط و عملیاتی مورد تحلیل، قرار گیرند. تحقیق از سه نگاه تئوریکی، آزمایشگاهی و شبیه‌سازی جهت شناخت این پیامدها و وابستگی پارامتریکی آنها، مقایسه شایسته‌ای بوده تا نتایج به دست آمده به خوبی تثبیت گردند. آزمایش‌های گسترده محلی و میدانی این تحقیق،‌ نه تنها به اثبات تحلیل‌های تئوریکی انجام شده کمک کرد، که باعث شد این پژوهش نمایی کاربردی به خود بگیرد.

در راستای تحقق این اهداف،‌ مدل هارمونیکی جامعی از مبدل AC/DC جهت مطالعه هارمونیکی آن ارائه گردیده است. پاسخ‌های بدست آمده از معادلات حالت مدل پیشنهادی، به خوبی بر نتایج آزمایشگاهی انطباق دارند. شکاف ولتاژ و پیامدهای آن در شبکه تغذیه کننده مبدل، با لحاظ نمودن شرایط ویژه سیستمی، مورد تحلیل قرار گرفته و روابطی جهت محاسبه شاخص‌های آن، ارائه شده است. توان‌های تبادلی بین مبدل و شبکه برق براساس روابط بنیادی توان‌ها و تکیه بر تعاریف بودینو، به دقت محاسبه و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردیده است. در ادامه روند مطالعه هارمونیکی شبکه‌های برق، شناسایی هارمونیکی امپدانس‌های سیستم به طور آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته و روشی برای تعیین عملیاتی آن، پیشنهاد شده است. در نهایت، شبکه توزیع برق دانشگاه علم وصنعت ایران با استقرار مبدل پر قدرتی در آن، تحت مطالعه هارمونیکی قرار گرفت و شیوه‌های تئوری ارائه شده، با نتایج به دست آمده از آزمایش‌ها، مقایسه گردیدند. نتایج گسترده آزمایشگاهی و میدانی انجام شده، مطالعات تئوریکی انجام شده و راهبردهای پیشنهادی در این زمینه را تائید می‌کنند.