روش های پیشنهادی برای کنترل ریزشبکه ها

یک روش کنترل فرکانس تعاونی جدید فازی برای میکروگریدهای جزیره ای (ریزشبکه های جزیره ای) که از منابع انرژی تجدید پذیر استفاده می شود

چکیده

– در این مطالعه یک روش جدید کنترل فرکانس تعاونی فازی برای میکروگریدهای جزیره حاوی منابع انرژی تجدید پذیر پیشنهاد شده است. کنترل فرکانس ، که از تعادل برق بین اجزای تولید و مصرف ناشی می شود ، برای حفظ ثبات سیستم نقش اساسی دارد. انحراف فرکانس نتیجه تغییر در میکرو گریدها ست. بهترین راه برای برقراری تعادل استفاده از سیستم ذخیره انرژی مانند باتری است که می تواند بلافاصله نیرو را از سیستم تزریق یا خارج کند. برای دستیابی به نتایج قابل قبول، لازم است از روش کنترل فرکانس مناسب استفاده شود که می تواند ثبات فرکانس را تضمین کند. عملکرد رویکرد جدید از طریق دو سناریو ارزیابی می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که میکروگرید می تواند به میزان مؤثر برسد.

1- مقدمه

امروزه استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر در شبکه به دلیل مزایای گسترده آنها بسیار رایج است. با توجه به این تمایل ، باید در مورد ثبات سیستم در حین هرگونه تغییر در حضور منابع انرژی تجدیدپذیر ، اطمینان حاصل شود. به عبارت دیگر ، DG های خوشه ای که با یکدیگر همکاری می کنند می توانند یک میکروگرید  را ایجاد کنند. به طور کلی ، میکروگرید می تواند به صورت جزیره ای یا متصل کار کند. علاوه بر این ، افزایش یا کاهش قدرت فعال تأثیر مستقیمی بر فرکانس میکروگرید دارد. تقویت میکروگرید در برابر انحراف فرکانس یکی از مهمترین نگرانی های محققان است. بنابراین ، در طول تاریخ ، روش های مختلف کنترل مانند کنترل مسترلاو ، کنترل متمرکز و کنترل مبتنی بر افتادگی به منظور رفع این مشکل معرفی شده اند. یک روش کنترل دیگر وجود دارد که به آن روش کنترل تعاونی گفته می شود. این روش کنترل فرصتی برای میکروگریدها برای غلبه بر چندین محدودیت مانند فرکانس حالت پایدار و مقدار نامناسب قدرت واکنش پذیر فراهم می کند [1].

این روش در مطالعات مختلف برای معرفی نتایج مختلف کاربرد دارد. به عنوان مثال ، در [2] طرح کنترل تعاونی توزیع شده به منظور زنده ماندن تمام داده های منتقل شده بین مؤلفه ها ارائه شده است. کنترل فرکانس تعاونی با کنترل پاسخ توربین بادی و قدرت فعال PV به منظور حفظ ظرفیت باتری مورد بررسی قرار گرفت [3]. مطالعات دیگر در مورد استفاده از کنترل فرکانس تعاونی در [4] – [8] نشان داده شده است. روش کنترل مشارکتی این امکان را دارد که بین تمام مؤلفه های موجود در میکرو ارتباط برقرار کند.

علاوه بر این ، دارای یک کنترلر مرکزی گسترده برای تجزیه و تحلیل داده های جمع آوری شده از مؤلفه ها است [9]. به طور کلی توافق شده است که کنترل کننده PI دارای معایبی مانند آسیب پذیری در کنترل دستاوردها ، واکنش کند و غیر خطی بودن سیستم باشد [10]. با این وجود، مزایای کنترل کننده های منطق فازی (FLC) از معایب آن فراتر می رود [11]. مزایایی مانند ارزان تر برای توسعه ، کار در شرایط گسترده و تنظیم قابل تنظیم ، FLC را قابل قبول تر می کند [12-13]. در مقاله ذکر شده قبلی ، یک کنترل کننده PID فازی مشارکتی مورد بررسی قرار گرفته است [14]. همانطور که نویسندگان سعی در یافتن بهترین کنترلر تمایل دارند ، آنها کنترل کننده بهتری را برای تثبیت فرکانس تشخیص می دهند. در این مطالعه ، یک کنترل فرکانس تعاونی جدید فازی به عنوان یک روش کنترل ثابت استفاده می شود. شبیه سازی از طریق دو سناریو ارائه شده است. بخش دوم پیشنهادات اولیه مقاله را نشان می دهد. بخش سوم استراتژی کنترل تعاونی فازی ریز میکروگرید را نشان می دهد. نتایج شبیه سازی در بخش چهارم تجزیه و تحلیل می شود. بخش پنجم نتیجه گیری را اثبات می کند.

2- مدل ریزشبکه  

مدل میکروگرید در این مقاله از دو ژنراتور دیزل ، یک سیستم توربین بادی ، A BESS و بارهایی تشکیل شده است که در شکل 1 نشان داده شده است. نقطه اتصال مشترک (PCC) در شکل 1 نیز نشان داده شده است. میکروگرید های متصل به شبکه توزیع از طریق فیدر 220 ولت و مشخصات آن در جدول نشان داده شده است. جزئیات بیشتر در مورد کنترل محلی BESS خواهد بود.

شکل 1. میکروگرید مورد مطالعه

جدول I. ویژگی های میکروگرید

گردآورنده= هما زارعی زهدی