بازیابی فرکانس و تقسیم توان راکتیو غیرمتمرکز در ریزشبکه­‌های جزیره‌ای

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: بازیابی فرکانس و تقسیم توان راکتیو غیرمتمرکز در ریزشبکه­‌های جزیره‌ای

ارائه دهنده: Provider: محسن آدینه‌وند

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر محمدحسن مرادی

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر علیرضا حاتمی - دکتر مجید غنی ئی زارچ

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: یکشنبه 24/12/1398 ساعت 13-11

مکان ارائه: Place of presentation:

چکیده: Abstract: کاهش میزان استفاده از سوخت های فسیلی و حفظ این ذخایر ارزشمند برای نسل های آینده که کاهش میزان انتشار گازهای گلخانه ای و کاهش مشکلات زیست‌محیطی را به همراه دارد یکی از دغدغه های مهم امروز کشورهای دنیا است. در زمینه تولید الکتریسیته برای کاهش انتشار این نوع گازها در سال های اخیر استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر بسیار مورد توجه قرارگرفته است. مفهوم ریزشبکه (MG) به‌عنوان بهترین راه‌حل برای ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر در سیستم‌های قدرت در نظر گرفته می‌شود که انتظار می‌رود مقدار قابل‌توجهی توان الکتریکی را از طریق منابع انرژی تجدیدپذیر و واحدهای تولید پراکنده دریافت کند. از مهم‌ترین اجزای ریزشبکه ها، می‌توان به منابع تولید پراکنده (DG ها)، ذخیره‌سازها، بارهای محلی و سیستم های کنترل اشاره کرد. ریزشبکه‌ها می‌توانند در هردو حالت متصل به شبکه و یا به‌صورت جزیره‌ای عمل کنند. عملکرد ریزشبکه در حالت جزیره‌ای مزایای فراوانی مانند بهبود کیفیت توان ، افزایش قابلیت اطمینان و تأمین تقاضای رشد بار را برای شبکه توزیع و مصرف‌کنندگان به همراه دارد، بنابراین عملکرد ریزشبکه‌ها در حالت جزیره‌ای و مسائل مربوط به کنترل آن از اهمیت بالایی برخوردار است. در حالت جزیره‌ای وظیفه ی مدیریت DG ها برای تأمین بار اکتیو و راکتیو، تنظیم ولتاژ باس‌ها و فرکانس ریزشبکه بر عهده سیستم کنترل می‌باشد که با استفاده از دو روش کلی کنترل متمرکز و کنترل غیرمتمرکز انجام می‌گردد. یکی از محبوب‌ترین روش‌های کنترل غیرمتمرکز روش کنترل افتی می‌باشد که ایده اصلی این روش تقلیدی از رفتار گاورنر ژنراتورهای سنکرون در سیستم های قدرت است. در این روش تقسیم بار بین DG ها بدون استفاده از خطوط مخابراتی و با استفاده از سیگنال‌های محلی انجام می‌شود. روش کنترل افتی در کنار مزایای فراوانی که دارد معایبی نیز دارد که این پایان‌نامه قصد دارد تا به بررسی مشکلات اساسی یعنی عدم تقسیم توان راکتیو صحیح بین DG ها و تغییر فرکانس ریزشبکه بپردازد که مشکلات عمده‌ای برای روش کنترل افتی محسوب می‌شوند و طی سال‌های اخیر در مقالات مختلف راه‌حل‌هایی برای حل این مشکلات پیشنهادشده است و در این پایان‌نامه DG ها در مرحله اول بر اساس روش افتی رایج (که در آن مشخصه‌های افتی به نحوی‌اند که سهم DG ها از تأمین بار متناسب با توان نامی آن‌ها می‌باشد) کنترل می‌شوند. سپس روشی غیرمتمرکز ارائه می‌گردد که روش کنترل افتی قوی‌تری بوده که با ایجاد یک تزویج گذرا میان کنترل افتی توان‌های اکتیو و راکتیو هر واحد، اقدام به بهبود فرآیند تقسیم توان میان واحدهای تولید پراکنده کرده است. در این روش طی دو فرآیند جداگانه اولاً تقسیم توان راکتیو بین DG ها را به‌درستی و دقت بالا انجام داده و ثانیاً فرکانس ریزشبکه را به مقدار نامی خود برمی‌گرداند. روش پیشنهادی برای اینکه به‌درستی انجام گیرد به همگام‌سازی بین DG ها نیاز دارد تا فرآیندها به‌صورت همزمان درهمه ی DG ها شروع شوند که با استفاده از تبدیل موجک اقدام به همگام‌سازی منابع شده است. سپس با الهام از ژنراتورهای سنکرون مرسوم، میرایی مجازی برای کاهش نوسان فرکانس در MG ها پیشنهاد شده است. سپس، نشان داده می‌شود که روش بازیابی فرکانس مرسوم، افست را به زاویه فاز وارد می‌کند، که با تقسیم توان دقیق در تضاد است. به این منظور، یک روش کنترل جدید، بر اساس فیدبک زاویه فاز، برای بازیابی فوری فرکانس همراه با یک روش جدید برای تنظیم تطبیقی ضرایب فیدبک برای حفظ تقسیم توان اکتیو دقیق پیشنهادشده است. مطابق با تحلیل نظری و نتایج شبیه‌سازی ارائه‌شده در این پایان‌نامه مشخص می شود که روش پیشنهادی نوسانات فرکانس را محدود می‌کند، انحرافات فرکانس را بازیابی می‌کند و حاشیه پایداری دینامیک ریزشبکه جزیره ای را بهبود می‌بخشد، درحالی‌که تقسیم توان اکتیو دقیق بین DGها را تضمین می‌کند. نوسانات فرکانس پایین مربوط به حلقه افت مرسوم P - F نیز با کنترل افت اصلاح‌شده میرا می‌شوند. واژه‌های کلیدی: منابع انرژی تجدیدپذیر، ریزشبکه، واحدهای تولید پراکنده، کنترل غیرمتمرکز، کنترل افتی، بازیابی فرکانس، ضریب میرایی، تقسیم توان راکتیو، تبدیل موجک

فایل: ّFile: