1-2:عوامل تاثیر گذار بر افزایش اهمیت موضوع کیفیت برق2
1-3 :کیفیت توان چیست؟.3
1-4 :طبقه بندی پدیده های کیفیت توان4
    1-4-1 :حالتهای گذرا.4
            1-4-1-1 :حالتهای گذرای ضربه ای.4
            1-4-1-2 :حالتهای گذرای نوسانی4
     1-4-2 :تغییرات بلند مدت ولتاژ.5
            1-4-2-1 :افزایش ولتاژ.5
            1-4-2-2 :کاهش  ولتاژ.5
            1-4-2-3:قطعی های دائم6
     1-4-3 :تغییرات کوتاه مدت ولتاژ.6
            1-4-3-1 :قطعی های کوتاه مدت6
            1-4-3-2 :فرو رفتگی ولتاژ6
            1-4-3-3 :برآمدگی ولتاژ.7
     1-4-4 :اعوجاج شکل موج.8
            1-4-4-1 :جابجاییDC8
            1-4-4-2 :هامونیک ها.8
           1-4-4-3 :هامونیک های میانی9
    1-4-5 :برش ولتاژ9
    1-4-6 :نوسانات ولتاژ10
    1-4-7 :فلیکر ولتاژ.11
           1-4-7-1 :عوامل ایجاد فلیکر.12
           1-4-7-2 :اثرات فلیکر.13
           1-4-7-3 :روش های کاهش فلیکر14
1-5 جمع بندی15
فصل دوم:آشنایی با ادوات FACTS
2-1:مقدمه16
2-2:معرفی جبرانساز Var استاتیک SVC.16
    2-2-1:کاربردهای SVC .17
    2-2-2:رایج­ترین انواع SVC17
2-3:معرفی و شبیه سازی جبرانساز استاتیک STATCOM18
    2-3-1:کاربردهای STATCOM19
    2-3-2:شبیه سازی STATCOM.19
    2-3-3:مقایسه STATCOM و SVC22
2-4:معرفی خازن سری کنترل تریستوری TCSC24
   2-4-1:اهداف جبرانسازی خطوط انتقال توسط خازن­های سری.24
   2-4-2میراکردن رزونانس زیر سنکرون (SSR) 24
2-5:معرفی ترانسفورماتور شیفت دهنده فاز PST.25
    2-5-1:کاربردهای PST26
    2-5-2:کاربردهای دینامیکی و گذرا.26
2-6:معرفی جبرانسازی سری سنکرون استاتیک SSSC26
    2-6-1:کاربرد های SSSC.27
2-7: معرفی کنترل­ کننده یکپارچه توان UPFC27
2-8:معرفی کنترل­ کننده توان بین خطوط(IPFC) 28
فصل سوم:آشنایی با سیستم های بادی تولید انرژی الکتریکی
3-1:مقدمه30
3-2:تاریخچه توربین های بادی.30
    3-2-1:تولید انرژی مکانیکی31
    3-2-2:تولید انرژی الکتریکی.31
3-3:مشخصه های انرژی بادی.33
3-4:فن آوری توربین های بادی38
3-5:عملکرد  توربین های بادی از نظر سرعت38
   3-5-1:توربین های بادی سرعت ثابت39
   3-5-2:توربین های بادی سرعت متغییر.40
          3-5-2-1:توربین های بادی با تغییرات سرعت محدود41
          3-5-2-2:توربین های بادی سرعت متغییر با ژنراتور القایی تغذیه دوبل (DFIG)42
         3-5-2-3:توربین های بادی سرعت متغییر با مبدل فرکانسی با توان کامل43
3-6:کنترل آیرودینامیکی توربین های بادی45
    3-6-1:کنترل ایستا (Stall Control) .45
    3-6-2:کنترل زاویه پره (Pitch Control) .45
    3-6-3:کنترل ایستای اکتیو (Active Stall Control) 46
3-7:ژنراتور های توربین های بادی.46
    3-7-1:ژنراتور القایی47
           3-7-1-1:ژنراتور القایی قفس سنجابی.47
           3-7-1-2:ژنراتور القایی روتور سیم پیچی شده48
     3-7-2:ژنراتور سنکرون .49
            3-7-2-1:ژنراتورهای سنکرون روتور سیم پیچی شده(WRSG)50
            3-7-2-2:ژنراتورهای سنکرون مغناطیس دائم(PMSG).50
     3-7-3:ژنراتور DC.51
     3-7-4:ژنراتورهای ولتاژ بالا.52
3-8:کاربرد الکتروینک قدرت در توربین های بادی52
    3-8-1:راه انداز نرم(Soft Starter) .52
    3-8-2:بانک خازنی53
    3-8-3:یکسوساز و اینورتر.53
    3-8-4:مبدل فرکانس54
3-9:جمع بندی55
فصل چهارم:انتشار فلیکر و طراحی فلیکرمتر
4-1:مقدمه56
4-2تخمین نوسانات ولتاژ57
4
-3:اندازه گیری شدت فلیکر کوتاه مدت و بلند مدت.58
4-4:آزمایش عملکرد فلیکرمتر.62
4-5:ارزیابی فلیکر در شبکه متصل به بارهای مختلف.63
4-6:حدود مجاز فلیکر ولتاژ در سطوح مختلف ولتاژ64
4-7:مدت زمان لازم برای اندازه گیری فلیکر.64
4-8:فواصل زمانی اندازه گیری فلیکر برای شرکت های برق65
4-9:حدود مجاز تزریق فلیکر توسط مشترکین65
4-10:مشخصه یک نوسان ولتاژ نمونه.66
4-11:ارزیابی فلیکر توربین های بادی متصل به شبکه در استانداردIEC 61400-2167
     4-11-1:بهره برداری پیوسته.68
     4-11-2:عملیات کلید زنی69
فصل پنجم:شبیه سازی و تحلیل نتایج
5-1:مقدمه71
5-2:توصیف مدل.71
5-3:مدل سازی در سیمولینک73
5-4:تحلیل نمودارها.77
    5-4-1:تغییرات توان اکتیو و راکتیو قبل و بعد از اتصال STATCOM.77
    5-4-2:زوایای پره ها قبل و بعد از اتصال STATCOM.78
    5-4-3:اندازه گیری مقادیر فلیکرمتر قبل و بعد از اتصال STATCOM79
5-5:جمع بندی82
نتیجه گیری
نتیجه گیری.83
منابع
منابع84
پیوست ها
پیوست ها.86
استفاده از انرژی های تجدید پذیر جهت تولید انرژی الکتریکی، به طور فزاینده ای افزایش یافته است با گسترش استفاده از سیستم های انتقال جریان متناوب انعطاف پذیر (FACTS)، جهت جبران کیفیت های توان و ولتاژ، محدوده استفاده از این انرژی ها را افزایش داده است استفاده از انواع توربین های بادی جهت تولید انرژی برق، در سال های اخیر رایج شده است و بسیاری از کشور ها از آن استفاده می کنند در این پروژه، کاربرد جبران ساز سنکرون استاتیکی (STATCOM) در بهره برداری پیوسته ی یک مزرعه ی بادی ارزیابی شده است و تأثیر حضور STATCOM بررسی و مدل سازی شده است نتایج شبیه سازی نشان می دهد که توان شبکه با حضور STATCOM بهبود می یابد و توربین های بادی سرعت ثابت به خاطر خصلت نوسانی توان تولیدی خود به طور قابل ملاحظه ای کیفیت ولتاژ شبکه الکتریکی متصل به آنها را تحت تاثیر قرار می دهند.نوسانات سریع ولتاژ تولید شده توسط این توربین ها باعث بروز فلیکر ولتاژ در شبکه می شود. با توجه به شبیه سازی انجام شده می توان اثر پارامترهای مختلف شبکه الکتریکی بر روی میزان فلیکر ولتاژ انتشار یافته ناشی از توربین های بادی را بررسی کرد.برای ارزیابی میزان انتشار فلیکر ولتاژ، برنامه فلیکرمتر بر اساس استاندارد IEC 61400-4-15 نوشته شده است.مطالعه و شبیه سازی در محیط MATLAB/SIMULINK  و با در نظر گرفتن سه توربین 3 مگاو ات بر پایه ی ژنراتور القایی در یک مزرعه بادی انجام شده است.                            
1-1:مقدمه
بحث کیفیت توان که تا امروزه یکی از بحث های مهم در سیستم های قدرت می باشد از گذشته مطرح بوده است و شرکت های برق در سرتاسر جهان از چندین دهه قبل بر روی این موضوع کار کرده اند.
در سال 1970 کیفیت برق به عنوان یکی از اهداف مهم در طراحی سیستم های قدرت صنعتی مطرح گردید،علاوه بر ایمنی،سرویس دهی با قابلیت اطمینان بالا و کم شدن هزینه های اولیه و جاری نیز از مباحثی بود که به همراه آن مهندسین برق را درگیر ساخت. تقریبا در همین زمان موضوع “کیفیت ولتاژ” در کشورهای اسکاندیناوی و در شوروی سابق مطرح گردید که هدف اصلی آنها کنترل تغییرات کم دامنه ولتاژ بود.
1-2:عوامل تاثیر گذار بر افزایش اهمیت موضوع کیفیت برق
امروزه عوامل متعددی موجب گردیده اند که بحث کیفیت توان و عرضه برق با کیفیت مناسب به مصرف کنندگان از مباحث مهم بشمار می آید که در زیر به تعدادی از آنها اشاره می شود:

تجهیزات و دستگاه ها نسبت به اغتشاشات ولتاژ از حساسیت بیشتری بر خوردار شده اند.تجهیزات قدرت به 10 تا 20 سال گذشته بسیار حساس تر شده اند.آقای توماس کِی در سال 1978 مشکلات اغتشاشات ولتاژ روی عملکرد تجهیزات الکترونیک را مورد بحث قرار دارد. علاوه بر حساس شدن تجهیزات،شرکتها نیز بعت اتلاف وقت و کاهش درآمد در آثر مشکلات مربوط به پدیده های کیفیت توان به این مساله حساسیت بیشتری نشان می دهند. در یک شبکه ایده آل انرژی الکتریکی ،برقراری برق بصورت پیوسته یک حق اساسی برای مشترکین مورد نظر می باشد ،در نتیجه هر گونه قطعی برق با اعتراضی بیش از گذشته مواجه خواهد بود،حتی اگر باعث هیچگونه خرابی یا خسارت فیزیکی نگردد.[5]
 

تجهیزات و دستگاه های مختلف به تنهایی باعث بروز اغتشاشات ولتاژ می شوند.ادوات الکترونیک قدرت مدرن نه تنها به اغتشاشات ولتاز حساس هستند بلکه خود باعث بروز اغتشاش ولتاژ می گردند.افزایش استفاده از مبدلها (از تجهیزات الکترونیکی مصرف کننده ها و کامپیوتر ها تا تجهیزات کنترل سرعت در موتورها)منجر به افزایش اغتشاشات در ولتاژ گردیده است.مساله اصلی در اینجا غیرسینوسی بودن جریان یکسو کننده ها و اینورترها می باشد. جریان ورودی این دستگاه ها علاوه بر دارا بودن فرکانس اصلی شبکه حاوی هارمونیک نیز می باشند. که به علت افزایش استفاده از آنها مشکل مهمی برای شبکه بحساب می آیند.
 

افزایش نیاز برای استاندارد کردن و معیار های عملکرد:در قدیم مصرف کننده انرژی الکتریکی از دید بسیاری از شرکت های برق صرفا یکبار ساده به شمار می آمد، قطعی برق و اغتشاشات ولتاژ یک امر طبیعی محسوب می شد و شرکت مذکور نیز طبق خواسته خود عمل می نمود و هر مشترکی که نیاز به کیفیت و قابلیت اطمینان بالاتری داشت می بایست هزینه اضافی پرداخت کند،اما امروزه شرکت های تامین کننده برق به مصرف کننده به عنوان یک “مشتری”نگاه می کنند.الکتریسیته بصورت یک محصول با مشخصات خاص خود شناخته شده که می تواند اندازه گیری شود،پیش بینی گردد،تضمین شود،ارتقاء یابد و . که این موضوع بعلت گرایش به سمت خصوصی سازی و تغییر ساختار شبکه برق می باشد.رقابت آزاد در بازار های برق موضوع راحتی پیچیده تراز این هم می کند. در قدیم مصرف کننده قراردادی با موسسه برق محلی منعقد می ساخت و آن موسسه هم انرژی الکتریکی را با کیفیت و قابلیت خاص خود در اختیار مصرف کننده قرار می داد،اما امروزه در سیستم های تجدید ساختار شده و با گسترش بازار برق مشترکین می توانند انرژی الکتریکی را از هر موسسه ای که متمایل باشند خریداری کنند،بنابراین موسسه ای در این راستا موفق است که بتواند برق را با کیفیت و قابلیت اطمینان بهتری به مشترکین تحویل بدهد. بنابراین بحث کیفیت توان و کاهش اثرات سوء ناشی از آن اهمیت خود را نشان می دهد.
 

کیفیت توان قابل اندازه گیری است:با دسترس بودن وسایل الکترونیکی برای اندازه گیری و نمایش شکل موجها،کیفیت توان بیشتر مورد توجه قرار گرفته است.در قدیم اندازه گیری شاخصهای کیفیت توان مشکل بود و محدود به اندازه گیری مقدار موثر ولتاژ،فرکانس و قطعی های بلند مدت بود.اما امروزه با پیشرفت تکنولوزی و در اختیار بودن تجهیزات مانیتورینگ کیفیت توان،همچنین ارائه شاخصها و روش های مناسب، ارزیابی و اندازه گیری پدیده های مختلف کیفیت توان براحتی قابل انجام است.
1-3 :کیفیت توان چیست؟
از دیدگاه های مختلف تعاریف متفاوتی برای کیفیت توان بیان شده است. به عنوان نمونه یک شرکت برق کیفیت توان را بیشتر از جنبه قابلیت اطمینان مطرح می کند و یا از دید یک تولید کننده،کیفیت توان مشخصات برق عرضه شده برای کارکرد مناسب دستگاه های تولیدی می باشد.
دیکشنری انجمن بین المللی مهندسین برق در استاندارد IEEE std 1100 کیفیت توان را چنین تعریف می کند:”کیفیت توان برق دار کردن تجهیزات حساس برای عملکرد مناسب آن تجهیزات است”تعریف جامع تر که در مرجع[5]بیان شده مشکلات توان را چنین مطرح میکند:”هر مشکلی در برق عرضه شده که به صورت انحراف جریان،ولتاژ یا فرکانس بروز می کند و منجر به خرابی یا عملکرد نامناسب تجهیزات مشترکین می گردد”.
1-4 :طبقه بندی پدیده های کیفیت توان
علیرغم وجود توافقهائی در تعاریفی که برای پدیده های کیفیت توان انجام شده است،دو مورد استاندارد مرجع که بطور گسترده ای مورد استفاده هستند سری