خطوط انتقال *VSC يا خطوط انتقال با مبدلهاي منبع ولتاژي امروزه واقعيت و تحقق يافته و همچنان كه جنبه هاي خاصي از آن كاربرد مي يابد بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرند. اولين سيستم انتقالVSC تحت عنوان طراحي خطوط HVDC سبك توسط شركت ABB ساخته شده است. خود مبدلهاي منبع ولتاژي داراي كاربرد در كنترل ادوات FACTS و UPFC بوده است. اما چنانچه مبدلهاي منبع ولتاژي بهمراه خطوط DC و يا كابل استفاده گردند تشكيل خطوط VSC را خواهند داد.
در خطوط VSC همراه با كابل، چون در VSC از ديود با هدايت يكسو استفاده ميگردد، لذا ولتاژDC در كابل نمي تواند هرگز جهت پلاريته خود را تغيير دهد. اين ويژگي با عث ميشود كه مشكل بارهاي الكتريكي با قيمانده در فضاي داخل كابلهاي از بين رفته و نتيجتا مجاز به كاهش قدرت عايقي آنها شده كه اين خود اجازه استفاده از فرآيند مفصل بندي در كابلها را ميدهد. ويژگيهاي فوق سبب كوچك، سبك و ارزان شدن كابل ها مي گردند.
در خطوط VSC ولتاژ متوسط، ميتوان كابلهاي سبك و كوچك را در زيرزمين قرار داد. در گزارش اخير IEEE كاربرد جالبي از خطوط VSC بين شهرهاي New South Wales و Queensland در كشور استراليا گزارش شده است. چون خطوط بصورت كابل زيرزميني مي باشند داراي مسائل محيطي كمتري در مقايسه با خطوط هوائي خواهند بود.
در گزارش پروژه Directlink تأسيس يك خط VSC بظرفيت 180 مگا ولت آمپر با كابل زيرزميني در سال 1999 توسط شركت ABB گزارش شده است. خطوط VSC نيز بطور ذاتي داراي خاصيت و ويژگي هاي ادوات FACTS بشرح زير مي باشند.
-
1- توانائي كنترل مستقل ولتاژ AC در هر يك از شينهاي دو سر خط
-
2- با كنترل سريع توان ميتواند براي افزايش ميرائي نوسانات الكترومكانيكي توان در شبكه هاي AC استفاده گردد.
-
3- طرف انتهائي خطوط VSC ميتواند صرفا بار الكتريكي بدون شبكه و ژنراتور باشد در اينصورت مبدلهاي VSC ميتوانند بار را با يك ولتاژ AC تحت يك دامنه و فركانس تعريف شده تغذيه نمايند.
با يك چنين مزايائي چنانچه هزينه و قيمت خطوط VSC قابل قبول باشد ميتوانند در شبكه هاي ولتاژ متوسط بخوبي بكار گرفته شوند. بنابراين خطوط VSC ميتوانند بعنوان عامل تقويت و ثبات سنكرونيزاسيون شبكه عمل نمايند.
در يك VSC عناصر كليدزني يا از نوع GTO و يا TGBT مي باشند كه بصورت روشن / خاموش كار كرده و ميتوانند براساس الگوريتم PWM كنترل شوند. اين الگوريتم ميتواند در جهت حذف و يا كاهش هارمونيكي عمل نمايد.
با اعمال الگوريتم PWM در اينصورت حداقل 4 متغير از خط VSC مي بايد كنترل شود. چنانچه در انتهاي خط منبع ولتاژ ac وجود نداشته باشد در اينصورت ولتاژ و فركانس آن قابل كنترل مي باشد. اما چنانچه در انتهاي خط منبع ولتاژ ac وجود داشته باشد در اينصورت مبدل هاي VSC ولتاژ ac انتهائي را كنترل مي نمايند.
با بكارگيري خطوط VSC ويژگي سنكرونيزاسيون در شبكه هاي ac منتفي خواهد شد. از ديگر ويژگي هاي خطوط VSC در مقايسه با خطوط معمولي افزايش ضريب ميرائي نوسانات الكترومكانيكي در شبكه ها مي باشد. در حقيقت خطوط VSC نوعي از كنترل كننده هاي FACTS بوده كه قادر هستند ولتاژ AC شينهاي ابتدا و انتهائي، توان انتقالي از خط، درجه سنكرونيزاسيون و ضريب ميرائي نوسانات را كنترل نمايند.
Manitoba HVDC Research Center
www.hvdc.ca