تثبیت هوشمند ولتاژ باس DC در ریزشبکه مشتمل بر HESS

تثبیت هوشمند ولتاژ باس DC در یک ریزشبکه با سیستم ذخیره سازی انرژی ترکیبی (HESS) به نظارت و تنظیم ولتاژ باس DC برای بهینه سازی عملکرد و افزایش عمر دستگاه ها و کاهش افت ولتاژ اشاره دارد. با بررسی مقالات مرتبط با کنترل ذخیره سازهای انرژی در ریزشبکه برای تثبیت ولتاژ باس DC، ترکیب راه حل های هوشمند و کلاسیک میتواند راهبردی مفید باشد؛ از این رو در این پژوهش از روش هوشمند کنترل کننده پیش بینی مدل و روش کلاسیک کنترل مبتنی بر فیلتر استفاده شده است. تجمیع این دو روش به بهره مندی از مزایای هر یک و جبران معایب آنها کمک کرده است. برای انجام این تحقیق شبیه سازی با نرم افزار MATLAB/Simulink انجام شد. مدل دقیقی از اجزای ریزشبکه از جمله ذخیره سازهای انرژی متصل شده به آن، برای انجام شبیه سازی لازم است. ریزشبکه DC مستقل مورد مطالعه، شامل یک واحد فتوولتائیک خورشیدی است که با واحد ذخیره سازی باتری لیتیوم- یون و ابرخازن یکپارچه شده و از بارهای مقاومتی و توان ثابت تشکیل شده است. جریان بار مرجع با کنترل مبتنی بر فیلتر و الگوریتم مدیریت توان، تولید و با کنترل کننده پیش بینی مدل، ردیابی و پیش بینی شد. باتری و ابرخازن به طور موثر نوسانات برق کوتاه مدت و بلندمدت ناشی از تغییرات ناگهانی بار و شدت تابش خورشیدی را کنترل میکنند. علاوه بر این، ادغام ابرخازن و باتری، ولتاژ باس DC را به آرامی تنظیم و در مقدار مرجع آن تثبیت میکند. کنترل کننده پیش بینی مدل به دلیل توانایی پیش بینی رفتار آینده سیستم باعث تثبیت ولتاژ باس DC در حضور بار توان ثابت شده است. چالش افت ولتاژ باس DC در شرایط خاص بررسی و با روش های مرسوم مقایسه شد. این روش کنترلی در نهایت باعث کاهش حدود ۱/۵ تا ۴/۸ درصد، مقدار حداکثر فراجهش در ولتاژ باس DC و همچنین باعث کاهش حدود ۵۰ تا ۲۹۰ میلی ثانیه، زمان نشست آن شد.

کلیدواژه ها:

ریزشبکه ، تثبیت ولتاژ ، ذخیره ساز انرژی ، کنترل کننده پیش بینی مدل