شماره تلفن : 09307584802

خانه ژورنال دانشجویان ایران

Iranian Students Article House

طراحی، تجزیه و تحلیل و تست زمان واقعی یک کنترل کننده برای سیستم ریزشبکه چند ورودی

 

Design, analysis, and real-time testing of a controller for multibus microgrid system

DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2004.833456

Sept. 2004

 

Abstract
This paper concentrates on the design and analysis of a controller for multibus microgrid system. The controller proposed for use with each distributed generation (DG) system in the microgrid contains inner voltage and current loops for regulating the three-phase grid-interfacing inverter, and external power control loops for controlling real and reactive power flow and for facilitating power sharing between the paralleled DG systems when a utility fault occurs and the microgrid islands. The controller also incorporates synchronization algorithms for ensuring smooth and safe reconnection of the micro and utility grids when the fault is cleared. With the implementation of the unified controller, the multibus microgrid system is able to switch between islanding and grid-connected modes without disrupting the critical loads connected to it. The performance of this unified controller has been verified in simulation using a real-time digital simulator and experimentally using a scaled laboratory prototype

Index Terms—Distributed generation (DG) system, hardware inthe-loop-simulation, microgrid, paralleled operation, power flow control

 

 

طراحی، تجزیه و تحلیل و تست زمان واقعی یک کنترل کننده برای سیستم ریزشبکه چند ورودی

این مقاله بر روی طراحی و تجزیه و تحلیل یک کنترل کننده برای سیستم میکرو چند ورودی متمرکز شده است. کنترل کننده پیشنهادی قابل استفاده با هر مولد توزیعی یا سیستم (DG) در زیر شبکه شامل ولتاژ داخلی و حلقه های جریان درتنظیم اینورتر رابط شبکه سه فاز می باشد.
همچنین بررسی توان خروجی حلقه های کنترل برای کنترل توان اکتیو و راکتیو جهت سهولت به اشتراک گذاری توان بین مولدهای توزیع متوازی (DG) هنگامی که یک خطا در زیر شبکه رخ می دهد امری ضروری می باشد. کنترلر همچنین شامل الگوریتم های همزمان سازی برای تضمین اتصال مجدد هموار و ایمن از زیرشبکه ها و شبکه های همگانی مانند شبکه برق با پاک سازی خطا می باشد.
با اجرای کنترلر یکپارچه، سیستم زیر میکرو چند ورودی قادر خواهد بود که بین اثر جزیره ای (محدود شدن گسیل از کاتد لامپ الکترونی به مناطق کوچک خاصی از کاتد در شرایطی که ولتاژ شبکه کمتر از مقدار معینی باشد را اثر جزیره ای (island effects) گویند و حالت اتصال به شبکه بدون اخلال دربارهای بحرانی متصل به آن سوئیچ برقرار کند. عملکرد این کنترلر در شبیه سازی با استفاده از یک شبیه ساز دیجیتال زمان – طبیعی یا همان نرم افزار RTOS و بطور تجربی با استفاده ازیک نمونه آزمایشگاهی مقیاس بندی شده ، انجام شده است.

واژه های کلیدی : سیستم تولید گسترده (DG) ، شبیه سازی تجهیزات in-The-loop زیر شبکه عملکرد و بهره برداری ، موازی، کنترل جریان برق

 

مقدمه
درسال های اخیر سیستم های مولد توزیعی کوچک (DG) بعنوان مثال حدود kw 100 محبوبیت زیادی درمیان صنعت و تأسیسات برقی با توجه به افزایش راندمان عملکرد و کاهش سطح انتشار بدست آورده اند. این سیستم های DG توسط منابع کوچک نظیر سلول های سوختی، سلول های فتولتائیک، باتری، و توربین های کوچک و … طراحی شده اند.
و درحال حاضر برای به اشتراک گذاشتن پیک تولید در طول ساعات اوج بار هنگامیکه هزینه انرژی بالاست و به منظور ارائه تولید اماده به کار در هنگام قطع سیستم استفاده شده است و در بیشتر عقاید اخیر دریک گروه با مجموعه ای از بارها و سیستم های موازی DG دریک منطقه خاص به شکل یک زیرشبکه معرفی شده اند.
درحالیکه دریک ساختار سیستماتیک ازسیستم های DG یک زیرشبکه، دارای ظرفیت توان بیشتر و قابلیت انعطاف بیشتر برای تحقق بخشیدن به کیفیت توان مورد نیاز و قابلیت اطمینان سیستم ، علاوه برتمام مزایای به ثبت رسیده ازیک سیستم DG تنها می باشد.
بهره برداری مناسب از زیر شبکه درهردوحالت متصل به شبکه و حالت اثر جزیره ای نیاز به پیاده سازی توان اجرای بالا کنترل جریان و ولتاژ و الگوریتم های تنظیم ولتاژ دارد. پیاده سازی الگوریتم های کنترل ترجیحاً باید هیچ لینک ارتباطی بین سیستم های DG موازی شده که می توانند دور از هم قرار گرفته باشند نداشته باشند. بنابراین الگوریتم های کنتر ل از هر سیستم DG منحصر به فرد باید تنها با استفاده از متغیرهای فیدبک (بازخورد) طراحی شود که می تواند بصورت محلی اندازه گیری شود.
دیگر ویژگی های عملکرد مورد نظر شامل به اشتراک گذاری مناسب از توان (برق) متغییر در یک شیوه از پیش تعیین شده بین سیستم های DG موازی شده و زیرشبکه های جزیره ای ، وقتی که یک گسل (خطا) ابزاری رخ دهد می باشد. تصحیح غیر همزمان سازی از شبکه های میکرو و صنایع سودمند (مانند برق و تلفن) برای برقراری اتصال مجدد هموار زمانی است که خطا پاک سازی شده باشد . برای پی بردن به ویژگی های با کارایی فوق این مقاله یک کنترلر جدید برای استفاده با هر سیستم DG در زیرشبکه پیشنهاد می کند. با تنظیم ولتاژ خروجی کنترل کننده پیشنهادی، کنترل جریان برق در حالت متصل به شبکه درزمان بهره برداری و امکان به اشتراک گذاشتن توان اکتیو و راکتیو بین سیستم های DG موازی شده هنگامی که زیرشبکه جزیره ای و غیرهمزمان سازی شده با صنایع برق سودمند را انجام می دهد. کنترل کننده پیشنهادی می تواند به سرعت پاسخ دهد و ازخود واکنش نشان دهد و اجازه می دهد که زیرشبکه کنترل شده ترانزیت (حمل و نقل) هموار بین حالت های شبکه متصل شده و حالت جزیره ای بدون اخلال دربارهای بحرانی متصل به آن داشته باشد.
عملکرد کنترل کننده پیشنهادی به طور گسترده در شبیه سازی با استفاده از یک شبیه ساز دیجیتال زمان- واقعی (RTDS) و بطور تجربی با استفاده از یک سخت افزار مقیاس بندی شده بصورت مدل پیش الگو (نمونه اصلی) مورد تست قرار گرفته است.

II : ساختار سیستم
شکل (۱) ساختار ریز شبکه چند ورودی مطرح شده دراین مقاله را نشان می دهد که دو شبکه (سیستم ) DG موازی شده ۱و۲ بکار گرفته شده است . هرسیستم DG ازیک منبع DC یک مدولاسیون عریض پالس (PWM) ، اینورتر منبع ولتاژ (VSI) و فیلترهای LC تشکیل شده است . درحالت نرمال عملیات، زیر شبکه به سیستم صنعتی برق دریک نقطه اتصال مشترک (PCC) متصل شده است و این اتصال معمولاً ازطریق یک سوئیچ انتقال اتساتیک صورت می پذیرد. دراین حالت، دو سیستم DG برای تولید توان (برق) محلی و پشتیبانی از ولتاژ برای بارهای بحرانی ۳-۱ کنترل می شوند. این ساختار بار تولید و تحویل توان (برق) به طور مستقیم ازشبکه را کاهش می دهد و افزایش ایمنی سیستم در برابر اختلالات شبکه را در پی خواهد داشت.

 

دانلود مقاله انگلیسی و ترجمه کامل فارسی

 

من سامان نصیری نویسنده این مقاله هستم.

تاریخ انتشار: 11 سپتامبر 2020
13 بازدید

مطالب مرتبط

دیدگاه ها

مجوزها و نمادها


logo-samandehi

پل های ارتباطی با ما …

تبریز ، بخش مقصودیه ، خیابان ارتش جنوبی، کوچه شهید شهابی ، بن بست باغچه ، پلاک ۸۷ ، طبقه 4
تلفن تماس : 04135421108-09307584802
ایمیل : entofa@gmail.com


Unit4,No87,Baghcheh Alley,South Artesh ST,Azadi ave,MAGHSUDIYEH, Tabriz, Iran
کلیه حقوق این وب سایت محفوظ می باشد . طراحی و توسعه آلسن وب    All rights reserved © 2020 Entofa