شماره ركورد
34871
پديد آورنده
محمد محمديان
عنوان
كنترل غير متمركز و هماهنگ ولتاژ - فركانس در ريزشبكه هاي جزيره اي با در نظر گرفتن ظرفيت ناكافي منابع توليد پراكنده
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي برق - سيستم هاي قدرت
سال تحصيل
نيمسال اول 1404/1405
تاريخ دفاع
1404/12/04
استاد راهنما
دكتر شهرام جديد
استاد مشاور
-
دانشكده
مهندسي برق
چكيده
ريزشبكه قادر به عملكرد در حالت هاي متصل به شبكه و جزيرهاي ميباشد كه كاربرد اساسي آن بهرهبرداري جزيرهاي است. در اين حالت به دليل عدم پشتيباني شبكه بالا دست، كنترل پارامتر هاي اساسي MG با چالش اساسي مواجه است پس به همين دليل وجود سيستم كنترلي در ريزشبكه مسئله حياتي ميباشد. پارامتر هاي كليدي و مهم براي كنترل MG در حالت جزيرهاي ولتاژ و فركانس هستند كه انحرافات آنها غالبا توسط حلقه اوليه و سپس حلقه ثانويه تنظيم ميشوند. از بين روش هاي كنترلي، روش مبتني بر افت به طور غالب در سطح اوليه اجرا ميشود كه موظف به اشتراك گذاري توان بين منابع و تنظيم ولتاژ و فركانس خروجي است. با توجه به ماهيت نوساني DER، در صورت افزايش بار منابع توليد پراكنده با مشكل پايداري مواجه ميشود.
براي كل ريزشبكه، توان اكتيو و راكتيو ناكافي ممكن است منجر به كاهش بيش از حد فركانس و افت ولتاژ گردد. اثرات منفي ظرفيت ناكافي منابع توليد پراكنده استفاده كارآمدتر از ظرفيت توليد موجود را ضروري ميسازد، كه تنظيم توان توليدات پراكنده را در ريزشبكه هاي جزيرهاي حياتي ميكند. از آنجايي كه توليد منابع DER يك ظرفيت نامي مشخصي دارد، در صورت افزايش توان اكتيو و راكتيو بار نميتوان به طور همزمان نيازمندي هاي كنترل ولتاژ و فركانس را براي منابع محقق كرد. در نتيجه نياز به استفاده از كنترل ثانويه و افزودن سيگنال هاي تكميلي به كنترل اوليه ضروري است. براي حلقه ثانويه استفاده از طرح كنترل غير متمركز مناسب است زيرا از اندازه گيري هاي محلي براي بدست آوردن پارامتر هاي سطح ثانويه استفاده ميكند كه با آن نياز به استفاده از شبكه مخابراتي براي پياده سازي كنترل تكميلي وجود ندارد. چارچوب كنترل غير متمركز و هماهنگ با هدف تنظيم خروجي توليدات مبتني بر اينورتر و تخصيص مجدد ظرفيت محدود DER براي كنترل V-f معرفي خواهد شد كه متشكل از تنظيم كننده توان و تنظيم كننده V-f مي باشد. تنظيم كننده توان خروجي اينورترهاي GFM شبكه را با توجه به محدوديتهاي ظرفيت بلادرنگ DER تنظيم ميكند، در حالي كه تنظيمكننده V-f انحراف ولتاژ - فركانس را بهبود ميبخشد.
تاريخ ورود اطلاعات
1405/02/31
عنوان به انگليسي
Decentralized and Coordinated Voltage - Frequency Control for Islanded Microgrids Concidering DER Inadequacy
تاريخ بهره برداري
2/23/2027 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمد محمديان
چكيده به لاتين
Abstract Microgrids (MGs) are capable of operating in both grid-connected and islanded modes, with islanded operation being their primary and most critical application. In islanded mode, the absence of upstream grid support poses formidable challenges for regulating essential MG parameters, making the implementation of a robust control system imperative. Voltage and frequency are the pivotal parameters in islanded MGs, typically regulated through a hierarchical control structure consisting of primary and secondary loops. While droop-based control is widely employed at the primary level for power sharing and output voltage-frequency (V-f) regulation, the inherent intermittency of Distributed Energy Resources (DERs) can compromise system stability as load demands increase. Insufficient active and reactive power availability may lead to excessive frequency deviations and voltage dips. To ensure the efficient utilization of existing generation capacity, precise regulation of DER outputs is essential. However, since DERs are constrained by their nominal capacities, satisfying simultaneous voltage and frequency requirements during load fluctuations remains a significant challenge. Consequently, secondary control(which provides supplementary signals to the primary loop)is required. In this work, a decentralized secondary control scheme is proposed, which leverages local measurements to eliminate the dependency on communication networks. The proposed decentralized and coordinated control framework aims to regulate inverter-based generation and reallocate limited DER capacity for V-f control. The framework comprises two core components: a power regulator and a V-f regulator. The power regulator dynamically adjusts the output of Grid-Forming (GFM) inverters based on real-time DER capacity constraints, while the V-f regulator effectively mitigates voltage and frequency deviations.
كليدواژه هاي فارسي
ريزشبكه جزيرهاي , اينورتر تشكيل دهنده شبكه , كنترل مبتني بر افت , منابع توليد پراكنده , كنترل تكميلي , ظرفيت ناكافي منابع توليد پراكنده , ظرفيت توليد محدود
كليدواژه هاي لاتين
Islanded Microgrid , Grid Forming Inverter , Droop Copntrol , Distributed Energy Resources , Secondary Control , DER Inadequacy , Bounded Generation Capacity
Author
mohammad mohammadian
SuperVisor
Shahram jadid