การศึกษาเพื่อแก้ปัญหาซับซิงโครนัสเรโซแนนซ์โดยใช้ตัวเก็บประจุอนุกรมแบบปรับค่าได้

Abstract

ตัวเก็บประจุอนุกรมสามารถนำมาใช้เพิ่มสมรรถนะของระบบไฟฟ้ากำลังที่มีอยู่เดิมได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบที่มีระยะทางระหว่างโรงไฟฟ้ากับศูนย์กลางโหลดค่อนข้างไกลจากกัน แต่การใช้งานอุปกรณ์ชนิดนี้อาจก่อให้เกิดปัญหาซับซิงโครนัสเรโซแนนซ์ (Subsynchronous resonance : SSR) ในระบบ ทำให้เกิดความเสียหายเนื่องจากการสั่นที่ความถี่ธรรมชาติเกิดขึ้นที่เพลาเชื่อมโยงระหว่างชุดกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ทำการศึกษาปรากฏการณ์ซับซิงโครนัสเรโซแนนซ์ อันเนื่องมาจากการติดตั้งตัวเก็บประจุอนุกรมค่าคงที่ในระบบส่งไฟฟ้ากำลัง ด้วยวิธีการวิเคราะห์ค่าเจาะจงของแบบจำลองระบบไฟฟ้าที่ทำให้เป็นเชิงเส้น พร้อมทั้งตรวจสอบผลโดยการจำลองพฤติกรรมของระบบที่ภาวะชั่วครู่ เปรียบเทียบผลที่ได้กับระบบที่ติดตั้งตัวเก็บประจุอนุกรมปรับค่าได้ควบคุมด้วยไทริสเตอร์ (Thyristor controlled series capacitor : TCSC) แทน ทั้งในแบบที่มีและไม่มีการควบคุมเชิงพลวัตเพื่อลดผลการแกว่งของกำลังไฟฟ้า (Power oscillation damping : POD) โดยใช้ระบบทดสอบเป็นระบบ 11 บัส สายส่ง 14 เส้น ที่เชื่อมโยงระหว่างภาคกลางไปยังภาคใต้ของประเทศไทย ทำการติดตั้งตัวเก็บประจุอนุกรมเข้ากับสายส่งจากบัสบางสะพานไปยังบัสสุราษฏร์ธานี ซึ่งเป็นสายส่งเส้นที่มีความสำคัญต่อการส่งกำลังไฟฟ้า และยังเป็นสายส่งเส้นที่ยาวที่สุด ผลจากการศึกษาพบว่า TCSC สามารถลดผลกระทบของปรากฏการณ์ซับซิงโครนัสเรโซแนนซ์ได้ ทำให้สามารถเพิ่มระดับการชดเชยด้วยตัวเก็บประจุอนุกรมเพิ่มขึ้นจาก 10% เป็น 49% เทียบกับรีแอคแตนซ์ของสายส่งเส้นนั้น สำหรับกรณีที่ติดตั้งชุดควบคุมการแกว่งของกำลังไฟฟ้าพบว่าสามารถลดผลการแกว่งได้ และไม่ส่งผลกระทบต่อขีดจำกัดการชดเชยอันเนื่องมาจากปัญหาซับซิงโครนัสเรโซแนนซ์