کنترل و متعادل سازی ولتاژ در ریزشبکه های DC دوقطبی با استفاده از کنترل سلسله مراتبی مشارکتی با حضور فنرهای الکتریکی و متعادل کننده ولتاژ

کنترل سلسله مراتبی یک روش موثر برای کنترل و متعادل سازی ولتاژ در ریزشبکه های DC دو قطبی به حساب می آید. در کنترل سلسله مراتبی، در سطح اول برای متعادل سازی بار و ولتاژ از کنترل تناسبی (دروپ) استفاده می شود. چالش های که برای کنترل دروپ وجود دارد افت ولتاژ و عدم تقسیم دقیق توان به دلیل مقاومت خطوط است. برای این جبران سازی افت ولتاژ و اصلاح تقسیم توان از کنترل سطح دو استفاده می شود که به دلیل قابلیت اطمینان بالاتر و کنترل ولتاژ و توان بهتر نسبت به حالت متمرکز، به صورت غیر متمرکز پیاده سازی می شود. منابع با توان بالاتر با استفاده از متعادل کننده های ولتاژ به شبکه متصل می شوند که کار کنترل و متعادل سازی ولتاژ را همزمان انجام می دهند. همچنین برای کنترل ولتاژ می توان از روش های سمت بار نظیر فنرهای الکتریکی استفاده کرد که امکان استفاده از منابع توان با سطح ولتاژ و توان پایین تر را برای کنترل ولتاژ فراهم می کند. در این مقاله با استفاده از یک ساختار کنترلی توزیع شده مشارکتی با استفاده سیستم مخابراتی با لینک های ارتباطی با پهنای باند محدود با مشارکت همزمان روش های سمت بار و سمت تولید، عمل کنترل و متعادل سازی ولتاژ و تقسیم دقیق توان را در ریزشبکه انجام می دهند. در این سیستم هر کدام از المان های تولید کننده توان با المان های مجاور خود از طریق لینک های مخابراتی، اطلاعاتی نظیر ولتاژ و جریان پریونیت شده را تبادل می کنند. در کنترل ولتاژ، ابتدا مشاهده گر ولتاژ با استفاده از اطلاعات خود و المان های مجاور، ولتاژ شبکه را تخمین زده و برای مقایسه و محاسبه ی خطا و جبران سازی است به کنترل کننده ارسال می کند. تقسیم کننده توان هم با استفاده محاسبه جریان خطا و متعادل سازی جریان و افزودن مقدار اصلاحی به مقدار مرجع ولتاژ عمل تقسیم دقیق توان را انجام می دهد. برای بررسی صحت عملکرد سیستم کنترلی پیشنهادی از نرم افزار سیمولینک/ متلب استفاده شده است.

کلیدواژه ها:

ریزشبکه DC دوقطبی ، کنترل سلسله مراتبی ، فنر الکتریکی ، متعادل کننده توان ، کنترل و متعادل سازی ولتاژ.