ایجاد اینرسی مجازی در شبکه های مستقل با اینرسی کم با استفاده از سیستم ذخیره ساز انرژی چرخ طیار

در برخی مناطق دورافتاده و با فاصله زیاد از شبکه سراسری برق، یکی از گزینه ها برای تامین انرژی الکتریکی استفاده از شبکه های مستقل با تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر انرژی است. با توجه عدم کنترل و نوسان توان در منابع تجدیدپذیر توان تولیدی از این منابع نیز دارای نوسان خواهد بود. بنابراین توان تولیدی توسط ژنراتورهای منابع تجدیدپذیر توسط مبدل های الکترونیک قدرت به شبکه وارد می شوند. از این رو ژنراتورهای تولید توان از منابع تجدیدپذیر دارای اینرسی کمی هستند، در حالی که برخی منابه تجدیدپذیر (مانند سلول های خورشیدی) ذاتاً بدون اینرسی اند. لذا این نوع شبکه ها، شبکه با اینرسی کم نیز نامیده می شود. شبکه با اینرسی کم در برابر تغییرات ناگهانی توان آیسب پذیر بوده و تمکان ناپایداری آنها در اثر اختلال های فرکانسی معمولی نیز وجود دارد. در صورت اغتشاش در شبکه های مستقل برای حفظ پایداری شبکه و کنترل فرکانس معمولاً بارزدایی یا خارج نمودن بخشی از ظرفیت تولید نیاز است. در حالی که با تزریق یا جذب توان لحظه ای به موقع در شبکه توسط یک ذخیره ساز مناسب می توان پایداری شبکه را بدون وقفه در تامین بار پایداری شبکه را حفظ نمود که این روش ایجاد اینرسی مجازی در شبکه با اینرسی کم نامیده می شود. در این مقاله استفاده از سیستم ذخیره ساز انرژی چرخ طیار جهت ایجاد اینرسی مجازی در شبکه های مستقل با اینرسی کم پیشنهاد می گردد. جهت پیاده سازی طرح پیشنهادی از شبیه ساز سیمولینک متلب استفاده شده و شبکه مورد مطالعه شبکه ای کوچک است که برای کاهش اینرسی در آن بیشتر توان از طریق سلول های خورشیدی تامین می گردد. نتایج شبیه سازی اثبات می کند عکس العمل سریع سیستم ذخیره ساز چرخ طیار در شبکه با اینرسی کم مورد مطالعه در ایجاد اینرسی کجازی مناسب بوده و می تواند باعث بالا رفتن حاشیه پایداری و کنترل بهتر فرکانس در شبکه های مستقل با اینرسی کم گردد. در حالی که عدم استفاده از ذخیره ساز در شبکه مستقل مورد مطالعه باعث ناپایداری و فروپاشی فرکانسی در اختلال های فرکانسی شبکه می گردد.

کلیدواژه ها:

شبکه های مستقل ، نوسان فرکانس ، اینرسی ، اینرسی مجازی ، سیستم ذخیره ساز چرخ طیار