کنترل ثانویه ولتاژ و فرکانس در ریزشبکه های هیبرید جزیره ای با استفاده از کنترل مقاوم

با توجه به نگرانی های زیست محیطی و اقتصادی، ناشی از مصرف بی رویه سوخت های فسیلی، محققان به فکر استفاده از یک انرژی جایگزینی برای این حامل های انرژی افتادند، از این رو انرژی های پاک و تجدیدپذیر به دلیل مزایی از قبیل گستردگی، عدم انتشار آلاینده های جوی و ... جایگزینی مناسب برای سوخت های فسیلی می باشند. انرژی باد و خورشید به دلیل تکنولوژی به نسبت آسان تر و قابلیت استفاده در تمام نواحی، در بین منابع انرژی تجدیدپذیر بیشترین رشد را داشته اند که استفاده از این منابع تولید پراکنده باعث ظهور ریزشبکه ها در شبکه های قدرت شده است. حضور منابع تولید پراکنده تجدیدپذیر و ریزشبکه ها در شبکه های قدرت، علی رغم مزایای فراوان مشکلاتی برای سیستم های قدرت به همراه دارند که عدم کنترل آن ها می تواند باعث فروپاشی شبکه می شود. از جمله این مشکلات، می توان به نوسانات ولتاژ و فرکانس هنگام وقوع رخدادهای محتمل همچون تغییرات شدید بار و یا خطا در سیستم قدرت اشاره کرد. در حالت کار جزیره ای، با توجه به عدم وجود شبکه بالادست به عنوان توان پشتیبان، شدت و دامنه نوسانات و احتمال ناپایداری و فروپاشی ریزشبکه به مراتب بیشتر است. لذا وجود یک ساختار کنترلی کارا با عملکرد سریع، هنگام وقوع اغتشاش در سیستم ضروری است، از این رو برای رسیدن به این هدف از یک کنترل مقاوم استفاده خواهیم کرد و کارایی آن را با تحلیل نتایج بررسی می کنیم. ریزشبکه مورد مطالعه در حالت مستقل از شبکه سراسری مورد بررسی قرار می گیرد. در این ساختار ولتاژ و فرکانس (توان اکتیو و راکتیو) خروجی هر DG اندازه گیری شده، سپس جهت کنترل و بازگرداندن ولتاژ و فرکانس DG ها به مقادیر نامی از یک کنترل کننده مقاوم استفاده خواهیم کرد. ساختار سلسله مراتبی کنترل کننده ها در استراتژی پیشنهادی به این شکل است که کنترل کننده های اولیه یا محلی در بردارنده واحدهای تولید پراکنده می باشند که هر کدام شامل یک بلوک امپدانس مجازی هستند. کنترل کننده های ثانویه، کنترل کننده مقاوم و کنترل کننده های ثالثیه، برای یک محدوده خاصی از عملکرد سیستم می توانند تنظیم شوند. هدف اصلی ارایه یک سیستم جهت تنظیم بهینه کنترل کننده مقاوم مورد استفاده جهت کنترل ولتاژ و فرکانس و همچنین تنظیم پارامترهای امپدانس مجازی ریزشبکه ها می باشد.

کلیدواژه ها:

ریزشبکه هیبرید ، منابع تولید پراکنده (DG) ، کنترل سلسله مراتبی ، کنترل مقاوم ، الگوریتم ژنتیک