11182

11182

طراحي بهينه كنترل‌كننده اينورتر واسط در ريزشبكه ها به منظور تنظيم ولتاژ و فركانس

كارشناسي ارشد

برق - قدرت- الكترونيك قدرت و ماشين‌هاي الكتريكي

اسفند ماه 1390

اسفند ماه 1390

دكتر حسين حيدري

چكيده در سال¬هاي اخير با توجه به نياز روزافزون به انرژي الكتريكي و همچنين آلايندگي بالاي نيروگاه‌هاي مبتني بر سوخت‌هاي فسيلي، استفاده از منابع انرژي تجديد پذير مورد توجه درخوري قرار گرفته است. امروزه در راه‌كاري جديد، مجموعه¬اي از بار¬ها و منابع توليد پراكنده در داخل يك محدوده محلي معين را، مجتمع كرده و يك ريز¬شبكه را شكل مي¬دهند. در اين پروژه از ميان روش‌هاي كنترلي مختلفي كه براي كنترل مبدل واسط در منابع توليد پراكنده استفاده مي‌شود، كنترل‌كننده متوالي خروجي و افتي، به كار رفته است كه كاركرد مناسب‌تري در شرايط عملكرد متصل به شبكه و جدا از شبكه از خود بروز مي‌دهد. اين طرح كنترلي علاوه بر تنظيم فركانس و ولتاژ ريزشبكه، تقسيم توان بين منابع توليد پراكنده، بدون هيچ‌گونه ارتباط بين آن‌ها را نيز فراهم مي‌آورد. طراحي بهينه پارامترهاي اين كنترل‌كننده‌ها از اهميت به سزايي برخوردار است، زيرا بايد قادر به عملكرد مناسب در شرايط مختلف كاري باشد و همواره كيفيت توان و قابليت اطمينان را تضمين نمايد. از اين رو در اين پايان‌نامه با استفاده از روش بهينه‌سازي ازدحام ذرات، در دو قسمت مجزا و با دو تابع هدف مختلف، به بهينه‌سازي پارامترهاي طراحي كنترل‌كننده خروجي و افتي پرداخته شده است. بهينه‌سازي اول كه مربوط به كنترل‌كننده خروجي است، توسط نرم‌فزار Matlab حاصل شده است، سپس در بهينه‌سازي دوم، با توجه به مقادير بهينه به‌دست آمده براي كنترل‌كننده خروجي، از شبيه‌سازي مدار ريز شبكه با استفاده از نرم‌افزار PSCAD بهره برده شده است. همچنين با بررسي توابع هدف مختلف بر فرآيند بهينه‌سازي و در اثر آن بر نتايج شبيه‌سازي، پارامتر‌هاي بهينه جديدي به‌دست آمده و با هم مقايسه گرديده است و با توجه به آن در راهكاري جديد و با استفاده از تابع خطاي ITSE ، طراحي كنترل‌كننده بهبود يافته است. در اين طرح علاوه بر حداقل كردن انحراف ولتاژ و فركانس از مقادير نامي در حالت جزيره‌اي، توان بار نيز به شايستگي تامين مي‌گردد. عملكرد كنترل‌كننده بهينه آن‌جا روشن‌تر است كه در مقايسه با ساير مراجع، در هنگام ريزش بار در شرايط عملكرد جزيره‌اي، واكنش كنترل‌كننده بسيار مناسب و قابل قبول است. همچنين نشان داده شده است در تامين بار 2 مگاواتي به هنگام ريزش بار در ريز شبكه جزيره‌اي شده، توان تزريقي منابع توليد پراكنده در روش نوين از 4 مگاوات به 25/2 مگاوات كاهش مي‌يابد. اين امر حاكي از بهبود عملكرد كنترل‌كننده است كه به همراه ساير نتايج به دست آمده در شرايط عملكرد مختلف ريز شبكه، با نتايج ديگر مراجع مقايسه شده است. واژه‌هاي كليدي: منابع توليد پراكنده، ريزشبكه، تقسيم توان، كنترل‌كننده خروجي مبدل، كنترل‌كننده افتي، روش بهينه‌سازي ازدحام ذرات، تابع هدف.