دانشگاه سمنان

 آمار

تعداد نشریات22
تعداد شماره‌ها705
تعداد مقالات10,146
تعداد مشاهده مقاله71,451,323
تعداد دریافت فایل اصل مقاله63,174,254
دانیالی, سعید, بزرگ زاده, اسامه, عزیزی, امیررضا, شیرخانی, محمد امین. (1405). طراحی و بهینه‌سازی محدودکننده جریان خطای حالت جامد برای بهبود پایداری و کیفیت توان: مطالعه موردی پالایشگاه گاز ایلام. هنرهای کاربردی, 24(84), 197-212. doi: 10.22075/jme.2025.37051.2822
سعید دانیالی; اسامه بزرگ زاده; امیررضا عزیزی; محمد امین شیرخانی. "طراحی و بهینه‌سازی محدودکننده جریان خطای حالت جامد برای بهبود پایداری و کیفیت توان: مطالعه موردی پالایشگاه گاز ایلام". هنرهای کاربردی, 24, 84, 1405, 197-212. doi: 10.22075/jme.2025.37051.2822
دانیالی, سعید, بزرگ زاده, اسامه, عزیزی, امیررضا, شیرخانی, محمد امین. (1405). 'طراحی و بهینه‌سازی محدودکننده جریان خطای حالت جامد برای بهبود پایداری و کیفیت توان: مطالعه موردی پالایشگاه گاز ایلام', هنرهای کاربردی, 24(84), pp. 197-212. doi: 10.22075/jme.2025.37051.2822
دانیالی, سعید, بزرگ زاده, اسامه, عزیزی, امیررضا, شیرخانی, محمد امین. طراحی و بهینه‌سازی محدودکننده جریان خطای حالت جامد برای بهبود پایداری و کیفیت توان: مطالعه موردی پالایشگاه گاز ایلام. هنرهای کاربردی, 1405; 24(84): 197-212. doi: 10.22075/jme.2025.37051.2822

طراحی و بهینه‌سازی محدودکننده جریان خطای حالت جامد برای بهبود پایداری و کیفیت توان: مطالعه موردی پالایشگاه گاز ایلام

مدل سازی در مهندسی
دوره 24، شماره 84، فروردین 1405، صفحه 197-212    اصل مقاله (824.37 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2025.37051.2822
نویسندگان
سعید دانیالی* 1؛ اسامه بزرگ زاده1؛ امیررضا عزیزی1، 2؛ محمد امین شیرخانی1
1گروه مهندسی برق، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
2گروه مهندسی برق، دانشگاه شاهد، تهران، ایران
تاریخ دریافت: 13 اسفند 1403،  تاریخ بازنگری: 27 اردیبهشت 1404،  تاریخ پذیرش: 03 خرداد 1404 
چکیده
این مقاله به بررسی طراحی بهینه یک محدود کننده جریان خطای حالت جامد (SSFCL) جهت کنترل جریان‌های اتصال کوتاه در شبکه‌های برق صنعتی می‌پردازد. افزایش سریع جریان‌های خطا در شبکه‌های توزیع نیروی برق به علت توسعه منابع تولید پراکنده و رشد تقاضای بار، می‌تواند موجب آسیب جدی به تجهیزات شود؛ از این رو، استفاده از SSFCL که در شرایط نرمال تأثیر ناچیز و در زمان خطا عمل محدودسازی سریعی دارد، اهمیت فراوانی پیدا کرده است. در این تحقیق، توپولوژی پیشنهادی مبتنی بر استفاده از سوئیچ‌های نیمه‌هادی (IGBT/SGTO) همراه با واحد کنترل هوشمند طراحی و شبیه‌سازی شده است. شبیه‌سازی‌ها با استفاده از نرم‌افزار PSCAD/EMTDC در سناریوهای مختلف (اتصال به باس، پس از ترانسفورماتور و حضور منابع تولید پراکنده) انجام شده و نتایج نشان‌دهنده بهبود قابل توجه پایداری شبکه و کاهش تلفات انرژی می‌باشد. یافته‌های حاصل از این مطالعه می‌تواند مبنایی جهت بهبود سیستم‌های حفاظتی در پالایشگاه‌ها و سایر صنایع انرژی باشد.
کلیدواژه‌ها
محدودکننده جریان خطا (FCL)؛ محدودکننده جریان خطای حالت جامد (SSFCL)؛ مدیریت جریان اتصال کوتاه
عنوان مقاله [English]
Design and Optimization of a Solid-State Fault Current Limiter for Improving Stability and Power Quality: A Case Study of Ilam Gas Refinery
نویسندگان [English]
Saeed Danyali1؛ Osameh Bozorgzadeh1؛ Amirreza Azizi1، 2؛ Mohammadamin Shirkhani1
1Department of Electrical Engineering, Ilam University, Ilam, Iran
2Department of Electrical Engineering, Ilam University, Ilam, Iran|Department of Electrical Engineering, Shahed University, Tehran, Iran
چکیده [English]
This paper investigates the optimal design of a solid-state fault current limiter (SSFCL) for controlling short-circuit currents in industrial power networks. The rapid increase of fault currents in power networks, due to the development of distributed generation sources and the growth of load demand, can cause severe damage to equipment. Therefore, the use of SSFCLs, which have a negligible impact under normal conditions and provide rapid limiting action during faults, has become increasingly important. In this study, a proposed topology based on the use of semiconductor switches (IGBT/SGTO) along with an intelligent control unit has been designed and simulated. Simulations were performed using PSCAD/EMTDC software under various scenarios (connection to the bus, after the transformer, and the presence of distributed generation sources), and the results demonstrate a significant improvement in network stability and a reduction in energy losses. The findings of this study can serve as a basis for improving protection systems in refineries and other energy industries.
کلیدواژه‌ها [English]
Fault Current Limiter (FCL), Solid-State Fault Current Limiter (SSFCL), Short-Circuit Current Management
سایر فایل های مرتبط با مقاله
مراجع
  1. Wang, Rufan, Minfu Liao, Xiongying Duan, Dongze Xie, Zeming Feng, and Xiaotao Han. "Development and parameters optimization of a self-driving fault current limiter." Electric Power Systems Research 218 (2023): 109187.
  2. Sotelo, Guilherme Gonçalves, Gabriel dos Santos, Felipe Sass, Bruno Wanderley França, Daniel Henrique Nogueira Dias, Marcio Zamboti Fortes, Alexander Polasek, and Rubens de Andrade Jr. "A review of superconducting fault current limiters compared with other proven technologies." Superconductivity 3 (2022): 100018.
  3. El-Ela, Adel A. Abou, Ragab A. El-Sehiemy, Abdullah M. Shaheen, and Aya R. Ellien. "Review on active distribution networks with fault current limiters and renewable energy resources." Energies 15, no. 20 (2022): 7648.
  4. Heidary, Amir, Hamid Radmanesh, Kumars Rouzbehi, Ali Mehrizi-Sani, and Gevork B. Gharehpetian. "Inductive fault current limiters: A review." Electric Power Systems Research 187 (2020): 106499.
  5. Heidary, Amir, Hamid Radmanesh, Seyed Hamid Naghibi, Sahand Samandarpour, Kumars Rouzbehi, and Negin Shariati. "Distribution system protection by coordinated fault current limiters." IET Energy Systems Integration 2, no. 1 (2020): 59-65.
  6. El-Ela, Adel A. Abou, Ragab A. El-Sehiemy, Abdullah M. Shaheen, and Aya R. Ellien. "Review on active distribution networks with fault current limiters and renewable energy resources." Energies 15, no. 20 (2022): 7648.
  7. Safaei, Arman, Mahdi Zolfaghari, Mojtaba Gilvanejad, and Gevork B. Gharehpetian. "A survey on fault current limiters: Development and technical aspects." International Journal of Electrical Power & Energy Systems 118 (2020): 105729.
  8. Majeed, Wafaa Saeed, Amal Ibrahim Nasser, and Layth Tawfeeq Al-Bahrani. "A comprehensive review for application of fault current limiters in power systems." Al-Iraqia Journal for Scientific Engineering Research 2, no. 2 (2023): 45-57.
  9. Bitencourt, Alexandre, Cauê Nogueira, Gabriel dos Santos, D. H. N. Dias, B. W. França, Felipe Sass, and G. Gonçalves Sotelo. "Analysis and experimental tests of a solid-state fault current limiter." Electrical Engineering 105, no. 5 (2023): 3219-3228.
  10. Kadam, Sandeep Ratnadeep, and A. M. Mulla. "Review of analysis and allocation of hybrid type superconducting fault current limiter (SFCL) in power system with distributed generation (DG)." In AIP Conference Proceedings, vol. 2839, no. 1, p. 040020. AIP Publishing LLC, 2023.
  11. Zaboli, Aydin. "Comparison of different configurations of saturated core fault current limiters in a power grid by numerical method." arXiv preprint arXiv:2206.07077 (2022).
  12. Khormali, Shahab, Salman Amirkhan, Ramin Mokhtari, Hassan PourvaliSouraki, Tatiana Kováčiková, Masoud Radmehr, and Azadeh Sadat Naeimi. "Transient Stability Improvement of a Hybrid Power System: A Novel Configuration of Compensating Type Custom Power Devices and Fault Current Limiters." Journal of Applied Dynamic Systems and Control 6, no. 1 (2023): 37-49.
  13. Huo, Ruicheng, Wang Yao, Wentao Huang, Nengling Tai, Moduo Yu, Yong Li, Cheng Fan, and Ran Chen. "Transient high frequency voltage protection method for ring DC microgrid with current limiting reactor." In 12th International Conference on Renewable Power Generation (RPG 2023), vol. 2023, pp. 471-478. IET, 2023.
  14. Hartung, Karl-Heinz, and Volker Schmidt. "Limitation of short circuit current by an I S-limiter." In 2009 10th International Conference on Electrical Power Quality and Utilisation, pp. 1-4. IEEE, 2009.
  15. Silva, R. F., G. R. F. Q. Mafra, G. G. Sotelo, M. Z. Fortes, F. Trillaud, and D. Guillen. "Impact of superconducting fault current limiters on Delayed Current Zeros in industrial power systems." International Journal of Electrical Power & Energy Systems 145 (2023): 108594.
  16. Ginzburg, Vitaly L., and Lev D. Landau. "On the theory of superconductivity." In on Superconductivity and Superfluidity: A Scientific Autobiography, pp. 113-137. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2009.
  17. Barzegar-Bafrooei, Mohammad Reza, Jamal Dehghani-Ashkezari, Asghar Akbari Foroud, and Hassan Haes Alhelou. "Fault Current Limiters Concepts and." (2022).
  18. Ito, D., K. Tsurunaga, E. S. Yoneda, Y. Sugiyama, T. Hara, K. Okaniwa, H. Hoshino, and T. Yamamoto. "Superconducting fault current limiter development." IEEE Transactions on Magnetics 27, no. 2 (2002): 2345-2348.
  19. Alam, Md Shafiul, Mohammad Ali Yousef Abido, and Ibrahim El-Amin. "Fault current limiters in power systems: A comprehensive review." Energies 11, no. 5 (2018): 1025.
  20. Naderi, Seyed Behzad, Pooya Davari, Dao Zhou, Michael Negnevitsky, and Frede Blaabjerg. "A review on fault current limiting devices to enhance the fault ride-through capability of the doubly-fed induction generator based wind turbine." Applied Sciences 8, no. 11 (2018): 2059.
  21. Guillen, Daniel, Christian Salas, Frederic Trillaud, Luis M. Castro, André Tiago Queiroz, and Guilherme Gonçalves Sotelo. "Impact of resistive superconducting fault current limiter and distributed generation on fault location in distribution networks." Electric Power Systems Research 186 (2020): 106419.
  22. Effect of Shunt Resistor Value on the Performance of Resistive Superconducting Fault Current Limiters
  23. Jung, Byung-Ik, Hye-Won Choi, and Hyo-Sang Choi. "Reduction of the power burden of a transformer-type SFCL using a vacuum interrupter." IEEE Transactions on Applied Superconductivity 25, no. 3 (2014): 1-4.
  24. Tixador, Pascal, ed. Superconducting fault current limiter: innovation for the electric grids. Vol. 3. World Scientific, 2018.
  25. Electrical Network Study of Ilam Gas Refinery, Niroo Consulting Engineers Company, (2011). (in Persian)
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 332
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 86


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب