14959

14959

كنترل هماهنگ و مديريت بهينه بار ـ فركانس در ريزشبكه ها

دكتري

قدرت

مهر 1394

مهر 1394

دكتر محسن كلانتر

برق

چكيده در اين رساله، يك سيستم مديريت انرژي جديد براي ريزشبكه¬ها به¬منظور بهبود امنيت سيستم-هاي قدرت در يك چارچوب اقتصادي و زيست¬محيطيِ مؤثر ارائه شده است. اندازه كوچك ريزشبكه¬هاي جزيره¬اي، سطح بالاي نوسانات توان توليدي و مصرفي و ذخيره اينرسي پايين به¬دليل استفاده گسترده از منابع انرژي پراكنده با واسط الكترونيك ـ قدرت، فركانس ريزشبكه¬ها را با خطر ناپايداري مواجه كرده است. اهميت اين مسأله به¬ويژه در حالت عملكرد جزيره¬اي دوچندان مي¬باشد. با توجه به ارتباط تنگاتنگ ميان فركانس و الزامات تسهيم توان ريزشبكه¬ها، تأمين خدمات جانبي كافي براي مديريت فركانس در چارچوبي اقتصادي و زيست¬محيطي چالش بزرگي بر سر راه سيستم مديريت انرژي ريزشبكه¬ها محسوب مي¬شود. با توجه به اين نياز، اين رساله، با مدل¬سازي دقيق رفتار وابسته به فركانس اجزاي ريزشبكه، طرح جديدي را براي سيستم مديريت انرژي ريزشبكه¬ها پيشنهاد مي¬دهد. در ساختار پيشنهادي، بهره¬بردار مركزي ريزشبكه، با توجه به عملكرد كنترل-كننده¬هاي كاهشي نصب شده در واحدهاي توليدي و به كمك مفهوم اينرسي مجازي، به مديريت فركانس ريزشبكه در يك طرح كنترل سلسله¬مراتبي متمركز مي¬پردازد. در اين راستا، با تعريف دو شاخص بهره¬برداري جديد رفتار استاتيكي و ديناميكي وابسته به فركانس ريزشبكه مدل¬سازي و در برنامه¬ريزي بهره¬برداري روزانه از واحدهاي انرژي پراكنده گنجانده شده است. هدف اصلي رساله، بهينه¬سازي انحرافات استاتيكي و ديناميكي فركانس ريزشبكه است به¬گونه¬اي كه اهداف اقتصادي و زيست¬محيطي تعيين¬شده از سوي بهره¬بردار مركزي ريزشبكه برقرار شوند. بدين منظور لازم است در هر يك از سطوح كنترل سلسله¬مراتبي پيشنهادي، توليد و مصرف واحدهاي ريزشبكه و آرايش واحدهاي توليدي به¬گونه¬اي هماهنگ مديريت شوند كه رفتار سيستم بار ـ فركانس ريزشبكه در نقطه تعادل بهينه¬ي خود تنظيم شود. رهيافت پيشنهادي بر روي ريزشبكه¬ نمونه و با توجه به چندين راهبرد مديريتي مختلف، پياده¬سازي شده است. تحليل نتايج شبيه¬سازي¬هاي حاصل از برنامه¬ريزي انرژي و خدمات ذخيره سلسله¬مراتبي، به¬خوبي مؤيد كارآيي مدل پيشنهادي براي مديريت بهينه فركانس ريزشبكه¬¬ها است. سيستم مديريت فركانس پيشنهادي، بينش كافي را به-منظور مصالحه ميان امنيت و اهداف اقتصادي و زيست¬محيطي ريزشبكه در اختيار بهره¬بردار مركزي ريزشبكه قرار مي¬دهد. واژه‌هاي كليدي: ريزشبكه، مديريت انرژي، بار ـ فركانس، كنترل¬كننده كاهشي، مديريت ذخيره سلسله¬مراتبي