ارائه یک منبع تغذیه بدون وقفه دینامیکی DUPS با ترکیب ذخیره ساز مکانیکی چرخ طیار و باتری

در این مقاله یک منبع تغذیه بدون وقفه دینامیکی(DUPS) با ترکیب سیستم ذخیره ساز باتری و چرخ طیار با هدف غلبه بر مشکلات کیفیت توان نظیر کاهش موقت ولتاژ و قطعی برق ارائه شده است. برای تامین برق در لحظه بروز خطا و چندثانیه بعد از آن از سیستم ذخیره انرژی چرخ طیار و در چند دقیقه بعد از بروز خطا یا قطعی برق از سیستم ذخیره سازی باتری و در صورت رفع نشدن قطعی برق، از راه اندازی یک دیزل ژنراتور استفاده شده است. سیستم ذخیره سازی انرژی چرخ طیار متشکل از یک مبدل دوطرفه، یک چرخ طیار و یک موتور سنکرون آهنربای دائم (IPMSM) می­باشد. در طرح کنترل IPMSM، از کنترل برداری، حداکثرسازی گشتاور در هر آمپر (MTPA) و تضعیف شار استفاده شده است. سیستم ذخیره سازی باتری، شامل یک مبدل دوطرفه DC/DC کاهنده-افزاینده به همراه یک ­کنترل­کننده­ی شارژ و دشارژ است. نتایج شبیه سازی نشان می­دهند که سیستم ذخیره انرژی چرخ طیار در کمتر از ۱۰ ثانیه از حالت ساکن به حالت آماده کار تغییر وضعیت داده و آماده تامین برق بار بحرانی برای پدیدهای کوتاه مدت می شود. در حالت UPS نیز ولتاژ بار بحرانی را در کمتر از یک سیکل در مقدار نامی حفظ می کند. در صورت وقوع قطع برق بلندمدت نیز پس از تخلیه انرژی چرخ طیار طی حدود ۲ ثانیه، سیستم ذخیره انرژی باتری وارد مدار شده و ولتاژ لینک DC را با خطای ماندگار صفر، در مقدار مرجع خود حفظ نموده و زمان لازم برای راه اندازی دیزل ژنراتور را فراهم می­کند.

کلیدواژه ها:

Dynamic Uninterruptible Power Supply (DUPS) ، Flywheel Energy Storage (FESS) ، Battery Energy Storage (BESS) ، buck-boost DC/DC converter ، Power Quality ، Voltage sag ، Power Outage. ، منبع تغذیه بدون وقفه دینامیکی (DUPS) ، سیستم ذخیره انرژی چرخ طیار (FESS) ، سیستم ذخیره انرژی باتری (BESS) ، مبدل DC/DC کاهنده - افزاینده ، کیفیت توان ، افت ولتاژ ، قطع برق.