كنترل ولتاژ ريزشبكه AC در حالت عملكرد جزيره اي با رويكرد كارايي مقاوم

كارشناسي ارشد

هدف اين پايان¬نامه، ارائه¬ي يك راه¬حل كنترلي مقاوم براي مسئله كنترل ولتاژ ريزشبكه AC در حالت عملكرد جزيره‌اي مي‌باشد. ريزشبكه‌ها، شبكه‌هاي برق در مقياس كوچك بوده كه شامل منابع توليد پراكنده، واحدهاي ذخيره‌سازي انرژي و انواع بارها مي‌باشند. در شرايط عادي، ريزشبكه‌ها متصل به شبكه قدرت سراسري هستند كه در اين حالت و با توجه به ابعاد شبكه سراسري، ولتاژ و فركانس ريزشبكه از طريق اين شبكه به آن تحميل مي‌شوند. چنان‌چه ريزشبكه پس از جدا شدن از شبكه سراسري همچنان از الگوريتم كنترلي پيش از جزيره شدن استفاده كند، به دليل عدم تعادل بين توان توليدي و توان مصرفي، عملكرد مطلوب خود را از دست داده و ولتاژ و فركانس به طور چشمگيري از مقادير نامي خود منحرف شده و يا حتي ممكن است به سمت ناپايداري حركت كنند. در نتيجه، طراحي سيستم كنترلي كه بتواند پايداري و عملكرد ريزشبكه را پس از جزيره شدن تضمين كند بسيار حائز اهميت مي‌باشد. كنترل‌كننده‌ي ارائه شده در اين تحقيق، ضمن تضمين پايداري و عملكرد مطلوب ريزشبكه‌ي AC در حالت جزيره‌اي، در برابر نامعيني‌هاي موجود در ريزشبكه، از جمله ورود و خروج واحدهاي توليد پراكنده، تغيير توپولوژي ريزشبكه، تغييرات بار محلي و همچنين تغييرات پي‌درپي ريزشبكه، پايداري و عملكرد مطلوب سيستم را حفظ مي‌كند. ريزشبكه‌ي مورد مطالعه در اين تحقيق شامل چندين واحد توليد پراكنده با آرايش دلخواه بوده كه هر واحد آن از طريق اينورتر، فيلتر RL، ترانسفورماتور افزاينده و خازن به بار محلي خود متصل شده‌است. پس از به‌دست آوردن مدل فضاي حالت ريزشبكه و به‌منظور ‌‌طراحي كنترل‌كننده‌ي مقاوم، ابتدا نشان‌ داده‌مي‌شود كه نامعيني‌هاي موجود به‌صورت يك نامعيني از نوع چندوجهي قابل مدل‌سازي مي‌باشند. سپس، كنترل‌كننده مقاوم فيدبك حالت براساس نابرابري خطي ماتريسي وابسته به پارامتر براي ريزشبكه AC جزيره‌اي نامعين با استراتژي غيرمتمركز طراحي مي‌شود. اتخاذ استراتژي غيرمتمركز باعث مي‌شود كه به منظور رسيدن به پايداري و عملكرد مطلوب سيستم، به هيچ‌گونه بستر ارتباطي بين واحدهاي توليد نيازي نباشد. به منظور بررسي صحت عملكرد كنترل‌كننده‌ي طراحي شده، سناريوهاي مختلفي با استفاده از جعبه‌ابزار سيمولينك در نرم‌افزار متلب و با درنظر گرفتن ملاحظات زمان واقعي، بر روي ريزشبكه AC پياده‌سازي شده‌اند. نتايج بدست‌آمده، پايداري و عملكرد مقاوم ريزشبكه را در شرايط مختلف عملياتي اثبات مي‌كنند.

195402

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر قباد شفيعي

كنترل

دكتر محمدرضا جاهدمطلق