مبحث كيفيت انرژي الكتريكي يا كيفيت توان يكي از موضوعاتي است كه در ساليان اخير بطور جدي مورد توجه بهره برداران و مصرف كنندگان شبكه هاي الكتريكي  قرار گرفته است. تخمين زده مي شود كه خسارات ناشي از اغتشاشات كيفيت توان فقط در كشور امريكا همه ساله حدود 100 ميليارد دلار باشد. معهذا سرمايه گذاري براي مقابله با اين اغتشاشات بسيار كمتر از خسارات وارده مي باشد.

بدون شك كيفيت توليد انرژي الكتريكي در حال حاضر از گذشته بهتر مي باشد. گذشته از اين شبكه هاي انتقال و توزيع نيز گسترده تر شده و از تكنولوژيهاي جديدتر و قابل اعتمادتر بهره مي برند. پس چرا مبحث كيفيت توان با اهميت تر شده و امروزه بطور جدي تري دنبال شده و در مورد آن تحقيقات پردامنه صورت مي پذيرد؟ در واقع جواب اين مسئله را بايد از دو جنبه مورد بررسي قرار داد. اولا پيشرفت تكنولوژي موجب شده است انواع بارهاي غيرخطي با ماهيت شكل موجهاي غيرسينوسي در شبكه پراكنده شوند. وجود اين بارها موجب انحراف شكل موج از حالت ايده آل سينوسي گرديده و اغتشاشات كيفيت توان را پديد مي آورد. از طرف ديگر امروزه بسياري از بارها توسط سيستمهاي حساس الكترونيكي و ميكروپروسسوري كنترل مي گردند. اين سيستمها به اغتشاشات مختلف موجود در شبكه حساس بوده و عملكرد آنها براحتي مي تواند مختل گردد. همين اختلالات مي توانند  باعث خسارات هنگفتي گردند كه در بالا به آن اشاره گرديد. بنابراين سرمايه گذاري و مطالعه براي بهبود كيفيت توان و جلوگيري از خسارات فوق الذكر امروزه بسيار مورد توجه قرار گرفته است.

اغتشاشات کیفیت توان عبارتند از :

• هارمونيك ها و ميان هارمونيكها (Harmonics and Interharmonics)
• نوسانات ولتاژ (Voltage Flucuations)
• عدم تعادل ولتاژ(Voltage Imbalance or Unbalance)
• شكاف (Notch)
• نويز (Noise)
• تغييرات فركانس (Frequency Variation)
• پديده هاي گذرا ( Transients)
• تغييرات ولتاژ (Voltage Variations)

 

براي مطالعه و بازرسي كيفيت توان، علاوه بر بازديد محلي و بررسي انواع بارهاي مشترك، اندازه گيري شاخصهاي كيفيت توان در دوره هاي زماني مشخص (مثلا يك هفته) انجام مي شود. در اين دوره زماني تجهيزات اندازه گيري در محل نصب شده و پارامترهاي مورد نظر اندازه گيري و ذخيره مي شوند.

يكي از پارامترهاي مهم در فرايند نظارت، انتخاب محل نصب دستگاههاي اندازه گيري است. معمولا نقطه اتصال مشترك به شبكه (PCC) و يا در كنار تجهيزات حساس به كيفيت توان نقطه مناسبي براي نصب دستگاههاي اندازه گيري است. موضوع مهم ديگر پارامترهائي است كه اندازه گيري مي شوند. در حالت كلي اين پارامترها شامل ولتاژ، جريان، مولفه هاي هارمونيكي آنها، فركانس، توان و فليكر مي شود. در هر حال براي اندازه گيري بايد از دستگاههاي استاندارد آناليز كيفيت توان استفاده نمود.

اصولا بايد توجه داشت كه اغتشاشات كيفيت توان مربوط به كل شبكه الكتريكي شامل شبكه هاي توزيع و مصرف كننده ها مي باشند. بهمين خاطر براي بهبود كيفيت توان لازم است هر دو طرف ، يعني مصرف كننده ها و متوليان شبكه، با تفاهم و با علم به نحوه تاثير گذاري هر طرف با يكديگر همكاري نمايند. با توجه به مطلب فوق، راهكارهاي بهبود كيفيت توان را به دو دسته كلي مي توان تقسيم نمود.

• راهكارهاي مربوط به شركتهاي برق و توزيع

تعدادي از اين راه حلها عبارتند از:

1. 1. كاهش احتمال وقوع اتصال كوتاه شامل، هرس كردن شاخه درختان و شستشوي مقره ها
   2. كاهش، كنترل و استاندارد كردن مقاومت زمين
   3. تنظيم بار ترانس هاي توزيع
   4. كاهش اثرات مخرب صاعقه، پيوستگي سيستم زمين و استفاده از برقگير مناسب
   5. گسترش و نوسازي شبكه
   6. نصب راكتور ضد تشديد به همراه خازنهاي تصحيح ضريب توان (Detuning Reactor)
   7. استفاده از تكنولوژيهاي نوين
   8. نصب فيلترهاي مناسب جهت محدود كردن مولفه هاي هارمونيكي و عدم انتقال آلودگي از يك نقطه به نقطه ديگر.

• راه حلهاي مربوط به مصرف كنندگان

اصولا لازم است مصرف كنندگان بگونه اي برنامه ريزي نمايند كه خود كمترين تاثير را در ايجاد اغتشاشات كيفيت توان و انتشار آن در شبكه داشته باشند. در غير اينصورت حتي مدرن ترين شبكه ها نيز نمي تونند انرژي عاري از اغتشاش را بصورت اقتصادي تامين نمايند. بعضي از راهكارهاي مرتبط با اين زمينه عبارتند از:

1. 1.  استفاده از بارهائي كه آلودگي كمتر ايجاد مي كنند شبيه يكسوكننده هاي 12 پالسه و يكسوكننده هاي با ضريب قدرت واحد (PFC)
   2. توزيع مناسب بارهاي تكفاز
   3. استفاده از فيلترهاي هارمونيكي (پسيو، اكتيو و هيبريد) در محل بارهاي آلوده كننده
   4. استفاده از جبران كننده هاي استاتيكي توان راكتيو موازي (DSTATCOM, SVC)

• استفاده از راكتور محدود كننده جريان

 

هم اکنون شرکت بَرازمان سپهر پویا صنعت با در اختیار داشتن افراد متخصص و دستگاههای آنالیز پیشرفته قادر به ارائه راهکارهای مختلف جهت بهینه سازی مصرف برق  ، کیفیت توان ،  بر طرف کردن مشکلات هارمونیکی می باشد .