10700

10700

طراحي و هماهنگي كنترل كننده هاي مبدل هاي واسط سيستم هاي توليد پراكنده به منظور بهبود كيفيت توان در ريزشبكه ها

دكتري

برق - قدرت

مهرماه 1391

مهرماه 1391

دكتر عليرضا جليليان

دكتر Josep M. Guerrero

مفهوم ريزشبكه به عنوان يك شبكه محلي كوچك كه متشكل از منابع پراكنده و بارها بوده و قابليت عملكرد متصل به شبكه اصلي يا مستقل از آن (جزيره¬اي) را دارد به تازگي مطرح شده است. منابع توليد پراكنده به كار رفته در ريزشبكه¬ها غالباً با واسطه يك مبدل الكترونيك قدرت (اصطلاحاً مبدل واسط) متصل مي¬شوند كه وظيفه اصلي آن كنترل توان تزريقي مي¬باشد. در اين پايان¬نامه، كنترل مبدل¬هاي واسط به منظور بهسازي كيفيت توان در ريزشبكه¬ها با تأكيد بر جبرانسازي عدم تعادل و هارمونيك¬هاي ولتاژ مد نظر قرار گرفته است. بدين ترتيب، نياز به استفاده از بهسازهاي كيفيت توان مانند فيلترهاي قدرت فعال كاهش مي¬يابد. كنترل اين مبدل¬ها به نحوي هماهنگ شده است كه منابع توليد پراكنده به صورت متناسب با توان نامي خود در جبرانسازي مشكلات كيفيت توان و همچنين تأمين توان مورد نياز بارها مشاركت نمايند. ساختارهاي كنترلي ارائه شده در اين پايان¬نامه به دو دسته كنترل سلسله مراتبي و كنترل محلي طبقه¬بندي شده¬اند. طرح¬هاي سلسله مراتبي داراي دو سطح كنترلي اوليه و ثانويه بوده و در آن¬ها راهبري بهسازي كيفيت توان توسط كنترل¬كننده ثانويه و با ارسال فرمان¬هاي كنترلي به منابع توليد پراكنده قرار گرفته در سطح اوليه انجام مي¬شود، در حالي كه در روش¬هاي كنترل محلي، جبرانسازي كاملاً توسط كنترل¬كننده محلي صورت مي¬پذيرد. همچنين طرح-هايي براي ايجاد امپدانس مجازي توسط واحدهاي توليد پراكنده با هدف بهبود تقسيم مؤلفه¬هاي مختلف جريان بار (شامل مؤلفه¬هاي اصلي و هارمونيكي) بين واحدها از طريق وارد كردن امپدانس مجازي سلفي- مقاومتي و همچنين بهسازي كيفيت توان ريزشبكه با ايجاد امپدانس مجازي خازني ارائه شده است. علاوه بر اين، كنترل هماهنگ مبدل¬هاي واسط منابع توليد پراكنده و فيلترهاي فعال با هدف توسعه قابليت¬هاي جبرانسازي مورد توجه قرار گرفته و پيشنهاد شده است كه در صورت محدوديت توان مبدل واسط يا ايجاد اغتشاش بيش از حد در ولتاژ خروجي آن، فيلترهاي فعال جبرانسازي را به عهده بگيرند. روش¬هاي كنترلي ارائه شده در هر دو حالت عملكردي متصل به شبكه و جزيره¬اي ريزشبكه قابل استفاده هستند. جزييات فرايند طراحي تمامي روش¬هاي كنترلي با هدف انتخاب مناسب پارامترها به تفصيل مورد بحث قرار گرفته است. همچنين با ارائه نتايج شبيه¬سازي و آزمايشگاهي نشان داده شده كه با كاربرد روش¬هاي پيشنهادي، منابع توليد پراكنده موجود در ريزشبكه قادرند كيفيت توان را با جبرانسازي هارمونيك¬ها و عدم تعادل ولتاژ بهبود داده و همچنين بار كاري جبرانسازي و مؤلفه¬هاي مختلف جريان بار را به صورت متناسبي بين خود تقسيم نمايند. واژه‌هاي كليدي: توليد پراكنده، ريزشبكه، كيفيت توان، كنترل سلسله مراتبي، كنترل محلي.