مدیریت هوشمند انرژی در شبکه های خورشیدی مبتنی بر اینترنت اشیا با بهینه سازی توپولوژیکی شبکه های ترکیبی AC/DC و حفاظت تطبیقی و باز پیکربندی پذیر ریزشبکه های DC

رشد منابع تجدیدپذیر به ویژه سامانه های فتوولتائیک و افزایش بارهای جریان مستقیم، شبکه های قدرت را به سمت معماری ترکیبی AC/DC سوق داده است. چالش هایی مانند نوسان، تولید، مدیریت ذخیره، ساز، ازدحام، پیچیدگی توپولوژی و دشواری حفاظت در شبکه های DC از موانع بهره برداری مطمئن و اقتصادی هستند. در این مقاله یک چارچوب یکپارچه و هوشمند برای مدیریت انرژی، بهینه سازی توپولوژیکی و حفاظت تطبیقی در شبکه های ترکیبی AC/DC ارائه شده است. این چارچوب بر پایه مبدل های DC-DC دوطرفه، زیرساخت اینترنت اشیا، مدل های بهینه سازی خطی شده (LPAC) و الگوریتم های حفاظتی بازپیکربندی پذیر بنا شده است. در بخش مدیریت انرژی، مبدل های دوطرفه تبادل منعطف توان میان پنل خورشیدی، ذخیره ساز و شبکه را فراهم کرده و ریپل جریان و تلفات را کاهش می دهند. در پایش هوشمند داده های بلادرنگ ولتاژ، جریان و وضعیت شارژ توسط حسگرهای IoT جمع آوری شده و برای نگهداری پیشبینانه استفاده می شوند. در بهینه سازی راهکارهای کلیدزنی توپولوژیکی (OTS) و Bus Splitting هزینه های بهره برداری را کاهش و گلوگاه ها را برطرف می کنند. همچنین یک طرح حفاظت تطبیقی و بازپیکربندی پذیر برای ریزشبکه های DC مبتنی بر رله های هوشمند SPR، الگوریتم LOTT و الگوریتم دایال، دوطرفه قابلیت تشخیص سریع خطا، جداسازی ناحیه معیوب و حفظ پایداری نواحی سالم را دارد. نتایج نشان می دهد چارچوب پیشنهادی با افزایش انعطاف پذیری، کاهش زمان تشخیص خطا، بهبود راندمان و فراهم سازی بستر نگهداری پیشبینانه راهکاری موثر برای شبکه های هوشمند آینده است.

کلیدواژه ها:

شبکه ، هوشمند ، اینترنت اشیا ، مبدل DC-DC دوطرفه ، ریزشبکه DC ، بهینه سازی توپولوژیکی ، LPAC ، Bus Splitting ، OTS ، حفاظت تطبیقی ، نگهداری پیش بینانه