6995

بررسي روش كنترل ولتاژ با استفاده از تغييرات امپدانس

كارشناسي

مهندسي برق-قدرت

1399

دكتر شهرام جديد

دكتر شهرام جديد

1399/09/05

مهندسي برق

Impedance sensitivity-based corrective method for online voltage control in smart distribution grids

شبكه هاي قدرت فعلي با سياست هاي انرژي و فنّاوري هاي دهه هاي 1950 و 1960 تعيين شده است. با توجه به محدود بودن منابع انرژي و مشكلات شبكه هاي قدرت قديمي، نياز به استفاده¬ي بهينه از منابع انرژي، افزايش بازده و مسائل اقتصادي، از اوايل دهه ي 2000 ميلادي مفهوم شبكه ي هوشمند مورد بحث و در نهايت اجرا قرار گرفت. با رشد و فراگيري شبكه هاي هوشمند و افزايش توليدات پراكنده(DG)، مسئله ي پايداري ولتاژ يكي از اصلي ترين مشكلاتي شد كه به وجود آمد. در اين جا پس از توضيح كوتاهي درباره¬ي شبكه ي هوشمند، به مسئله ي كنترل ولتاژ مي پردازيم. در ادامه نيز نگاهي اجمالي به تاريخچه ي كنترل ولتاژ داشته و در نهايت به روش كنترل ولتاژ با استفاده از تغييرات امپدانس مي پردازيم. اين روش به دنبال يك هدف امنيتي براي شبكه هاي توزيع اكتيو ايجاد شده است؛ كه بر اساس تجزيه و تحليل حساسيّت براي بهينه سازي متغيّرهاي كنترلي است. تجزيه و تحليل حساسيّت با استفاده از يك حاشيه امپدانس بار مبتني بر تونن(TLIM)، مشتق شده از اندازه گيري گره¬اي است كه براي در نظر گرفتن تغييرات عملكرد سيستم مي باشد. حساسيّت امپدانس هاي بار و امپدانس هاي معادل آن براي كنترل متغيّرها از طريق استخراج ولتاژ گره و جريان با توجه به متغيّرهاي كنترلي بررسي مي شود. بر اين اساس، مي توان سهم هر متغيّر كنترلي را در تغيير TLIM و در نتيجه در كنترل ولتاژ به دست آورد. تغييرات امپدانس هاي شين پيلوت(آزمايشي)، كه كمترين مقدار را در بين TLIM تمام شين ها دارد، در يك مسئله ي بهينه سازي چند مرحله اي از نظر حساسيّت هاي امپدانس براي ارسال بهينه ي كنترل ها بررسي و رابطه نويسي شده است. بنابراين، مي توان سهم هر متغيّر كنترلي را در تغيير TLIM و در نتيجه در كنترل ولتاژ به دست آورد. اين مطالعه بر روي يك شبكه ي توزيع 11 كيلو ولت 77 شينه شامل 22 واحد DG(توليد پراكنده) انجام شده است. براي شبيه سازي از نرم افزار MATLAB استفاده شده است. همچنين براي انجام آن از ماتريس امپدانس شبكه، روابط پخش بار و ماتريس ژاكوبين استفاده شده است.