مدل‌سازي گذراي ريزشبكه DC در حين عيب اتصال كوتاه

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي برق

كارشناسي ارشد

مدل‌سازي سيستم‌هاي قدرت از موضوعات مهم است كه از گذشته تا كنون مورد توجه بوده است. اهميت مدل‌سازي در لحاظ كردن عوامل و اجزاء مهم در مطالعات موردنظر بگونه‌اي است كه با ساده‌ترين مدل ممكن به دقت كافي در تحليل سيستم رسيد. ريزشبكه‌ها از جمله زيرسيستم‌هاي جديد در سيستم‌هاي قدرت هستند كه به صورت AC، DC يا هيبريد، طراحي، ساخته و پياده‌سازي مي‌شوند. مدل‌سازي ريزشبكه‌ها نيز از اهميت زيادي برخوردار است بگونه‌اي كه با مدل‌هاي به قدركافي ساده بتوان دقت موردنظر را در نتايج مطالعات بدست آورد. در برنامه‌هاي EMTP مدل‌هاي با جزئيات اجزاء در نظرگرفته مي‌شود كه منجر به دقت بالا ولي سرعت اجراي كم بخصوص در ريزشبكه‌هاي داراي چندين مبدل الكترونيك قدرت مي‌شود. هدف اين پايان‌نامه ارائه مدل‌هايي براي ريزشبكه‌هاي DC متشكل از عناصر مختلف است بطوري كه نه تنها مي‌تواند پاسخ سيستم به اختلالات كوچك را با دقت خوبي ارائه كند، بلكه تحليل اختلالات بزرگي مانند وقوع عيب اتصال كوتاه در خطوط DC نيز ميسر خواهد شد. اين مدل‌ها دقتي نزديك به برنامه‌هاي EMTP خواهند داشت اما نسبت به مدل‌هاي استفاده شده در اين برنامه‌ها ساده‌تر هستند و زمان اجراي شبيه‌سازي زماني توسط آن‌ها بسيار كمتر از برنامه‌هاي EMTP خواهد بود. مدل پيشنهادي ريزشبكه DC در اين پايان‌نامه شامل مدل‌سازي خطوط DC، مبدل‌هاي الكترونيك قدرت (VSC، باك، بوست و باك نيم‌پل)، آرايه‌هاي خورشيدي، ذخيره‌سازهاي انرژي، بارهاي DC و شبكه AC متصل به ريزشبكه است. اين مدل از طريق روش متوسط‌گيري مداري از جزئيات كليدزني مبدل‌ها صرف نظر كرده و با مدل‌سازي شبكه AC در دستگاه dq سرعت انجام محاسبات را افزايش مي‌دهد. همچنين دقت اين مدل با در نظرگيري پاسخ سيستم‌هاي كنترلي مبدل‌هاي الكترونيك قدرت، ارائه مدل متوسط از مبدل‌هاي ريزشبكه، درنظرگيري مراحل مختلف تغيير توپولوژي سيستم در اثر وقوع عيب اتصال كوتاه قطب به قطب در شبكه DC به عنوان مدلي معتبر و با دقت از ريزشبكه DC معرفي مي‌شود. مدل‌سازي دقيق ريزشبكه DC در شرايط وقوع عيب DC نيازمند تحليل عميق رفتار گذراي سيستم است تا تمامي جزئيات اثرگذار بر دقت مدل درنظرگرفته شود. بنابراين در روش اتخاذ شده در اين پايان‌نامه، ابتدا هر عنصر ريزشبكه به صورت مجزا بررسي و مدل‌سازي مي‌شود و سپس مدل‌سازي ريزشبكه DC پنج ترميناله معرفي شده در پژوهش‌هاي قبلي پياده مي‌شود تا نتايج بدست آمده از آن از طريق مقايسه با مدل مرجع پياده شده در محيط سيمولينك صحت‌سنجي شود. نتايج اين مدل در مطالعات مختلفي از جمله طراحي ادوات حفاظتي ريزشبكه DC، مطالعات ديناميكي پس از وقوع عيب و مطالعات حفاظتي شناسايي و مكان يابي محل عيب قابل استفاده خواهد بود.

237610

سيستم هاي قدرت

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان