مدیریت هماهنگ ولتاژ در شبکه های توزیع فعال pv با بهره گیری از اینورترهای هوشمند

با افزایش نفوذ منابع فتوولتائیک (PV) در شبکه های توزیع فعال، مسئله نوسانات ولتاژ و حفظ پایداری بهره برداری به یکی از چالش های اصلی اپراتورهای شبکه تبدیل شده است. ماهیت متناوب تولید PV، به ویژه در اثر پدیده هایی نظیر حرکت ابرها، باعث بروز اضافه ولتاژهای موضعی و افزایش دفعات عملکرد تجهیزات مکانیکی نظیر تپ چنجرهای زیر بار (OLTC) می شود که روش های سنتی کنترل ولتاژ و توان راکتیو به تنهایی قادر به مدیریت موثر آن نیستند. در این راستا، استاندارد IEEE ۱۵۴۷-۲۰۱۸ با معرفی توابع پشتیبان شبکه نظیر Volt-Var و Volt-Watt، نقش جدیدی برای اینورترهای هوشمند در کنترل ولتاژ تعریف کرده است؛ با این حال، بهره برداری ناهماهنگ از این قابلیت ها می تواند منجر به تداخل کنترلی و افزایش تلفات شبکه گردد]۲،۳[ در این پژوهش، یک استراتژی کنترل ولتاژ هماهنگ چندمرحله ای (CMSVC) ارائه می شود که با بهره گیری از یک ساختار کنترلی سلسله مراتبی، هماهنگی موثری میان تجهیزات سنتی شبکه OLTC و بانک های خازنی و اینورترهای هوشمند برقرار می سازد. در سطح متمرکز، تنظیمات بهینه تجهیزات کند با استفاده از الگوریتم بهبودیافته بهینه سازی نهنگ تعیین می شود، در حالی که در سطح محلی، اینورترها بر اساس توابع Volt-Var و Volt-Watt به نوسانات آنی ولتاژ پاسخ می دهند. به منظور افزایش سرعت محاسبات، از یک رویکرد داده محور مبتنی بر شبکه عصبی BP برای استخراج ماتریس حساسیت ولتاژ–توان و شناسایی گره های بحرانی استفاده شده است]۱،۴[ نتایج شبیه سازی بر روی سیستم های تست استاندارد IEEE نشان می دهد که استراتژی پیشنهادی ضمن بهبود قابل توجه پروفیل ولتاژ و کاهش تلفات توان، تعداد دفعات عملکرد مکانیکی OLTC را به طور چشمگیری کاهش داده و بدون ایجاد محدودسازی محسوس در توان تولیدی مشتریان، پایداری شبکه های توزیع با نفوذ بالای PV را تضمین می کند ]۲،۴[.

کلیدواژه ها:

اینورتر هوشمند ، شبکه عصبی مصنوعی ، دوقلوهای دیجیتال (Digital Twins) ، تپ چنجر زیر بار (OLTC)