การศึกษาเปรียบเทียบปริมาณชดเชยด้วยอุปกรณ์ปรับสภาพกำลังไฟฟ้า ของระบบจ่ายไฟฟ้าสำหรับรถไฟฟ้าและตัวชดเชยด้วยหลักการสไตน์เมทซ์ ในสถานีไฟฟ้าขับเคลื่อนที่ใช้หม้อแปลงแบบวี
คำสำคัญ:
อุปกรณ์ปรับสภาพกำลังไฟฟ้า, หลักการสไตน์เมทซ์, พิกัดชดเชยเหมาะสมที่สุด, หม้อแปลงแบบวีบทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอการศึกษาเปรียบเทียบพิกัดการชดเชยในระบบจ่ายไฟฟ้าสำหรับรถไฟฟ้าที่ใช้หม้อแปลงขับเคลื่อนแบบวีด้วยอุปกรณ์ปรับสภาพกำลังไฟฟ้าสำหรับระบบจ่ายไฟฟ้าสำหรับรถไฟฟ้า (Railway Power Conditioner: RPC) และตัวชดเชยด้วยหลักการสไตน์เมทซ์เพื่อแก้ปัญหาความไม่สมดุลแรงดันไฟฟ้าและตัวประกอบกำลังในระบบจ่ายไฟฟ้า และนำเสนอแบบจำลองและวิธีการคำนวณหาพิกัดที่เหมาะสมที่สุดของตัวชดเชยทั้งสองชนิด ทดสอบวิธีการคำนวณที่นำเสนอโดยใช้การจำลองผลกรณีศึกษาสถานีไฟฟ้าขับเคลื่อนที่มีสภาวะโหลดเลวร้ายที่สุด ผลการจำลองในคอมพิวเตอร์พบว่า การชดเชยด้วยหลักการสไตน์เมทซ์ใช้พิกัดชดเชยเหมาะสมที่สุดน้อยกว่าการชดเชยด้วย RPC รวมถึงสามารถรักษาระดับแรงดันที่สถานีไฟฟ้าได้ดีกว่า RPC ภายใต้เป้าหมายการชดเชยเดียวกันที่ความไม่สมดุลแรงดันไฟฟ้าไม่เกิน 2% และตัวประกอบกำลังขั้นต่ำเท่ากับ 0.95 โดยการชดเชยด้วยหลักการสไตน์เมทซ์ใช้พิกัดเหมาะสมที่สุดน้อยกว่าการชดเชยด้วย RPC เฉลี่ยประมาณร้อยละ 30 ดังนั้น จึงสามารถติดตั้งตัวชดเชยด้วยหลักการสไตน์เมทซ์ที่มีพิกัดน้อยกว่า และอนุมานจากขนาดตัวชดเชยได้ว่าจะใช้เงินลงทุนน้อยกว่า อย่างไรก็ตามงานวิจัยนี้ยังไม่ได้พิจารณาผลกระทบอื่นต่อราคาตัวชดเชยนอกเหนือจากขนาดพิกัด
เอกสารอ้างอิง
Abrahamsson, L., Belea, R., Klerfors, B., Schutte, T. and Warner, B. 2017. Modern methods for balancing of single phase loads when feeding a.c. electrified railways. eb - Elektrische Bahnen 115(6-7): 378-384.
Capasso, A. 1998. The power quality concern in railway electrification studies, pp. 647-652. In 8th International Conference on Harmonics and Quality of Power. IEEE, Athens.
Gazafrudi, S.M.M., Langerudy, A.T., Fuchs, E.F. and Al-Haddad, K. 2015. Power Quality Issues in Railway Electrification: A Comprehensive Perspective. IEEE Transactions on Industrial Electronics 62(5): 3081-3090.
Ghassemi, A., Fazel, S.S., Maghsoud, I. and Farshad, S. 2014. Comprehensive study on the power rating of a railway power conditioner using thyristor switched capacitor. IET Electrical Systems in Transportation 4(4): 97-106.
Hu, S., Xie, B., Li, Y., Gao, X., Zhang, Z., Luo, L., Krause, O. and Cao, Y. 2017. A Power Factor-Oriented Railway Power Flow Controller for Power Quality Improvement in Electrical Railway Power System. IEEE Transactions on Industrial Electronics 64(2): 1167-1177.
Jafarikaleybar, H., Kazemzadeh, R. and Farshad, S. 2015. Power Rating Reduction of Railway Power Quality Compensator Using Steinmetz Theory, pp. 442-447. In 6th International Power Electronics Drive Systems and Technologies Conference (PEDSTC2015). IEEE, Tehran.
Joseph, V.P. and Thomas, J. 2014. Power quality improvement of AC railway traction using railway static power conditioner a comparative study, In International Conference on Power Signals Control and Computations (EPSCICON). IEEE, Thrissur.
Ladoux, P., Fabre, J. and Caron, H. 2014. Power Quality Improvement in ac Railway Substations: The concept of chopper-controlled impedance. IEEE Electrification Magazine 2(3): 6-15.
Matta, V. and Kumar, G. 2014. Unbalance and voltage fluctuation study on AC traction system, pp. 315-320. In International Conference on Computation of Power, Energy, Information and Communication (ICCPEIC). IEEE, Chennai.
Mochinaga, Y., Hisamizu, Y., Takeda, M., Miyashita, T. and Hasuike, K. 1993. Static power conditioner using GTP converters for AC electric railway, pp. 641-646. In Power Conversion Conference. IEEE, Yokohama.
Moriyama, H., Shimizu, T., Kai, M. and Kunomura, K. 2019. Integrating the system of the electric power compensators for the Tokaido Shinkansen, pp. 1-6. In World Congress on Railway Research (WCRR2019). IEEE, Tokyo.
Ohmi, M. and Yoshii, Y. 2010. Validation of Railway Static Power Conditioner in Tohoku Shinkansen on actual operation, pp. 2160-2164. In International Power Electronics Conference (ECCE ASIA). IEEE, Sapporo.
Patra, A.P., Kumar, U. and Larsson Kraik, P.O. 2010. Availability target of the railway infrastructure: an analysis. In Annual Reliability and Maintainability Symposium (RAMS). IEEE, San Jose.
Singh, B., Al-Haddad, K. and Chandra, A. 1999. A Review of Active Filters for Power Quality Improvement. IEEE Transactions on Industrial Electronics 46(5): 960-971.
Yu-quan, L., Guo-pei, W., Huang-sheng, H. and Li, W. 2011. Research for the effects of high-speed electrified railway traction load on power quality, pp. 569-573. In 4th International Conference on Electric Utility Deregulation and Restructuring and Power Technologies (DRPT). IEEE, Weihai.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารวิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรง ซึ่งกองบรรณาธิการวารสารไม่จำเป็น ต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใดๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิจัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย ถือเป็นลิขสิทธ์ของวารสารวิจัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัย หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อการกระทำการใดๆจะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักษ์อักษรจากวารสาร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลศรีวิชัยก่อนเท่านั้น
