بررسی و تحلیل روش های بهبود کیفیت توان در شبکه های توزیع برق با استفاده از فیلترهای اکتیو

با رشد روزافزون استفاده از تجهیزات مبتنی بر الکترونیک قدرت در شبکه های توزیع برق، کیفیت توان الکتریکی به یکی از چالش های اساسی در بهره برداری از سیستم های قدرت تبدیل شده است. بارهای غیرخطی نظیر یکسوسازها، درایوهای سرعت متغیر، منابع تغذیه سوئیچینگ و کوره های قوس الکتریکی موجب تولید هارمونیک های جریان و ولتاژ می شوند که این پدیده می تواند پیامدهایی همچون افزایش تلفات، کاهش ضریب توان، گرم شدن بیش از حد تجهیزات، عملکرد نادرست ادوات حفاظتی و کاهش عمر مفید تجهیزات الکتریکی را به همراه داشته باشد. از این رو، بهبود کیفیت توان و کاهش اثرات نامطلوب هارمونیک ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مقاله، روش های مختلف بهبود کیفیت توان در شبکه های توزیع برق مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته و تمرکز اصلی بر استفاده از فیلترهای اکتیو به عنوان یکی از راهکارهای نوین و کارآمد قرار داده شده است. فیلترهای اکتیو با شناسایی مولفه های هارمونیکی و راکتیو جریان بار و تزریق جریان جبرانساز مناسب، قادرند شکل موج جریان شبکه را به حالت نزدیک به سینوسی بازگردانده و ضریب توان را به طور قابل توجهی بهبود بخشند. در این پژوهش، ساختار فیلتر اکتیو موازی، اصول عملکرد، روش های کنترلی و مزایای آن نسبت به فیلترهای پسیو مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج به دست آمده از مطالعات تحلیلی و شبیه سازی نشان می دهد که استفاده از فیلتر اکتیو موجب کاهش چشمگیر اعوجاج هارمونیکی کل جریان (THD) و بهبود سطح ولتاژ و ضریب توان شبکه می شود. بر اساس نتایج، فیلترهای اکتیو می توانند به عنوان راهکاری موثر و انعطاف پذیر برای ارتقای کیفیت توان در شبکه های توزیع مدرن مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه ها:

کیفیت توان ، هارمونیک ، فیلتر اکتیو ، شبکه توزیع ، بار غیرخطی.