ریزشبکه

پایداری ولتاژ در ریزشبکه ها

250,000 تومان


توضیحات محصول

 در این سمینار مسأله پایداری و کنترل ولتاژ در یک ریزشکه با روش‌هایی که اساساً مبتنی بر کنترل مبدل‌های الکترونیک قدرت است بررسی می‌شود. برای بررسی پایداری ولتاژ در این گزارش از روش‌های کنترل افت تعمیم یافته، کنترل هوشمند و کنترل متمرکز استفاده شده است. روش‌های کنترل ریزشبکه بر اساس کنترل افت مرسوم و همچنین کنترل افت تعمیم یافته مبتنی بر منطق فازی برای بهبود پروفیل ولتاژ میکروگرید ارائه می‌شوند و در ادامه مسأله پایداری ولتاژ با توجه به وابستگی آن به توان راکتیو با روش‌های کنترل وار بررسی می‌شود. سپس، شاخص پایداری ولتاژ سریع برای پایدار کردن یک میکروگرید جزیره شده برای حالت اضافه بار و همچنین قطعی خطوط بررسی می‌شود. در پایان هم با توجه به اینکه یکی از معیارهای سنکرون کردن ریزشبکه جزیره شده با شبکه ولتاژ متوسط پروفیل ولتاژ است به روش‌های سنکرونیزم مبتنی بر پروفیل ولتاژ اشاره می‌شود. با وجود مسائل محیطی استفاده از واحدهای انرژی توزیع شده در قالب ریزشبکه روز به روز در حال افزایش است. ریزشبکه ها عموما یک راه حل ایده ال برای مقابله با تغییرات زیست محیطی هستند. اما با وجود مزایایی که ریزشبکه ها ارائه می دهند، به دلیل نفوذ منابع تولید جدید مانند توربین بادی و یا سلول خورشیدی در سیستم قدرت، مشکلات احتمالی به وجود می آیند که باید راه حل هایی برای آنها اندیشید. یکی از مشکلاتی که در زمان نفوذ ریزشبکه به شبکه برق سراسری رخ می دهد مربوط به پایداری ولتاژ است. زیرا ریزشبکه های توربین بادی یا خورشیدی همیشه نمی توانند ماکزیمم توان را به شبکه تحویل دهند.

شبیه سازی پروژه پایداری ولتاژ ریزشبکه هیبریدی

موضوعاتی که در این سمینار بحث شده اند عبارتند از:

  1. تعریف مساله پایداری ولتاژ در شبکه های قدرت
  2. جنبه های پایداری ریزشبکه
  3. پایداری ولتاژ ریزشبکه
  4. سنکرون سازی ریزشبکه با شبکه سراسری
  5. نتیجه گیری و پیشنهادات

بخشی از فصل اول این سمینار در ادامه آمده است.

یک ریزشبکه مجموعه ای یکپارچه از واحدهای تولید میکرو، منابع ذخیره کننده انرژی و بارها است که معمولاً دارای توان کمتر از ۱۰۰ کیلووات می‌باشد. یک میکروگرید می‌تواند در دو مود مستقل از شبکه یا متصل به شبکه مورد بهره برداری قرار بگیرد. مسأله پایداری ولتاژ یکی از فاکتورهای مهمی است که به منظور اجتناب از فروپاشی ولتاژ و خاموشی در سیستم باید  در برنامه ریزی و بهره برداری ریزشبکه منظور شود. با توجه به اینکه در یک میکروگرید باس بی نهایت وجود ندارد و اکثر منابع تولید توان دارای مبدل الکترونیک قدرت هستند، از این رو نگرانی اصلی در کنترل ریزشبکه، کنترل مبدل‌های الکترونیک قدرت است.

ریزشبکه

ریزشبکه ها می‌توانند یک روش هماهنگ شده برای تسهیل نفوذ منابع تولید پراکنده نظیر واحدهای فتوولتائیک، بادی، بیوماس، واحدهای تولید همزمان برق و حرارت(CHP) و غیره به سیستم قدرت ارائه دهند و قابلیت اطمینان منطقه را افزایش دهند. این منابع تولید توان دارای هزینه‌های پایین و همچنین ولتاژ پایینی هستند و می‌توانند از نظر زیست محیطی مفید واقع شوند. این واحدها معمولاً با استفاده از مبدل الکترونیک قدرت که دارای انعطاف پذیری بالایی نیز هستند به شبکه متصل می‌شوند. از آنجایی که تولید توان به صورت متمرکز در زمان افزایش تقاضای انرژی دارای قابلیت اطمینان کمتری است، یکپارچه سازی واحدهای DG می‌تواند یک راه مؤثر برای مقابله با این مشکل باشد.

ولتاژ به عنوان بخش یکپارچه ای از سیستم قدرت و همچنین یک جنبه مهم در پایداری و امنیت سیستم قدرت درنظر گرفته می‌شود. پایداری ولتاژ یک سیستم، توانایی آن سیستم در حفظ سطح ولتاژ قابل قبول در همه باس‌ها در شرایط عادی و بعد از خطا است. همچنین فروپاشی ولتاژ به عنوان رخدادی که در آن ناپایداری ولتاژ منجر به ایجاد پروفیل ولتاژ خیلی پایین در بخش مهمی از سیستم می‌شود، تلقی می‌شود. معمولاً فروپاشی ولتاژ در سیستم‌هایی که تحت بارگذاری زیادی باشند (استرس زیاد) یا دارای خطا یا کمبود توان راکتیو باشند اتفاق می‌افتد. در سال‌های اخیر مشکل ناپایداری ولتاژ به دلیل حوادث فروپاشی ولتاژ بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. سیستم از نظر ولتاژ ناپایدار است اگر ولتاژ آن به دلیل قطعی تجهیزات، افزایش تقاضای بار یا کاهش عملکرد کنترل کننده‌ها از سطح قابل قبولی کمتر شود. مسأله پایداری ولتاژ می‌تواند به دو دسته تقسیم شود.

الف) پایداری ولتاژ اغتشاش بزرگ: این مسأله اساساً به توانایی کنترل سیستم کنترل ولتاژ تحت اغتشاش‌های بزرگ شبیه شرایط از دست رفتن یکی از واحدهای تولیدی است.

ب) پایداری ولتاژ اغتشاش کوچک: این مسأله اساساً به توانایی سیستم در کنترل ولتاژ تحت اغتشاش‌های کوچک نظیر تغییرات بار بستگی دارد.

عوامل اصلی که منجر به فروپاشی ولتاژ می‌شوند عبارت‌اند از:

الف) ناتوانی سیستم در تأمین تقاضای توان راکتیو

ب) محدودیت توان راکتیو ژنراتور

ج) پارامترهای خط انتقال(خط کوتاه و بلند)

د) عملکرد تپ چنجر ترانسفورماتور

و) مشخصات بار