1403/02/09
حسن بیورانی

حسن بیورانی

مرتبه علمی: استاد
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 55913436700
دانشکده: دانشکده مهندسی
نشانی: گروه مهندسی برق وکامپیوتر, دانشگاه کردستان, بلوار علامه حمدی، سنندج، صندوق پستی 416, کد پستی 66177-15175, کردستان, ایران
تلفن: +98-87-33624001

مشخصات پژوهش

عنوان
جایابی بهینه اینرسی مجازی به منظور بهبود پایداری فرکانس
نوع پژوهش
پایان نامه
کلیدواژه‌ها
منابع انرژی تجدید پذیر، پایداری فرکانس، اینرسی مجازی، سیستم های ذخیره ساز انرژی.
سال 1397
پژوهشگران آذین عطاردی(دانشجو)، حسن بیورانی(استاد راهنما)، هیمن گل پیرا(استاد راهنما)

چکیده

مسائل زیست محیطی، فنی و اقتصادی سیستم های قدرت را به سمت جایگزین کردن ژنراتورهای سنکرون مرسوم با منابع انرژی تجدید پذیر سوق داده است. در حضور نفوذ قابل توجه این گونه منابع که عمدتاً با واسط های الکترونیک قدرت به شبکه متصل می شوند، سطح پایین اینرسی در کنار تولید متغیر منابع تجدید پذیر و تغییرات پیوسته بار می تواند منجر به نوسانات فرکانسی شود. اینرسی مجازی به عنوان یکی از سرویس های کمکی مفید برای بهبود پاسخ فرکانسی شناخته شده است. درحالی که مطالعات قابل توجهی در زمینه ی چگونگی فراهم کردن اینرسی مجازی از طریق تجهیزات و رویکرد های کنترلی مختلف انجام شده، تنها تعداد انگشت شماری از مطالعات به جایابی اینرسی مجازی در شبکه پرداخته اند. حال آن که جایابی بهینه اینرسی مجازی تأثیر قابل توجهی بر بازدهی و کارایی سیستم دارد. یکی از دلایل کمبود مطالعات در این زمینه ی به روز و جدید، نبود مدلی مناسب برای اینرسی مجازی از دیدگاه شبکه بالادست است که در این پایان نامه به آن پرداخته می شود. به دلیل استفاده گسترده از منابع تولید پراکنده در سال های اخیر، استفاده از سیستم های ذخیره ساز انرژی مورد توجه قرار گرفته است. سیستم های ذخیره ساز انرژی، مشخصات و کاربردهای مختلفی دارند که یکی از این کاربردها کمک به تنظیم فرکانس و بهبود دینامیک های فرکانسی است. چالش اصلی در به کارگیری چنین سیستم هایی تعیین اندازه بهینه و مکان مناسب نصب آن ها برای کمک به بهبود پایداری فرکانس با کمترین ظرفیت است. در این تحقیق، مدل معادلی مبتنی بر نتایج عملی برای ذخیره ساز انرژی ایجادکننده اینرسی مجازی پیشنهاد شده است. مسئله جایابی بهینه اینرسی مجازی به صورت یک مسئله فنی-اقتصادی و با توجه به ملاحظات مربوط به سیستم های ذخیره ساز ازجمله هزینه-های سالانه، طول عمر و وضعیت شارژ و با هدف بهبود پایداری فرکانس با کمترین ظرفیت ذخیره ساز مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. در همین راستا با توجه به دو مورد از شاخص های پایداری فرکانس، حداقل اینرسی مجازی لازم برای نواحی که دچار تخطی شاخص ها از حدود مجاز شده اند نیز تعیین شده است. پس از اعتبارسنجی مدل از طریق مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج سیستم های ذخیره ساز موجود در آزمایشگاه، مدل و روش پیشنهادی بر روی سیستم قدرت سه ناحیه ای خطی شده و همچنین یک سیستم غیرخطی اعمال شده است. تحلیل نتایج اهمیت مسئله مکان و مقدار اینرسی افزوده شده به سیستم را نشان داده و در نهایت کارآمدی روش جایابی اینرسی مجازی و مقدار بهینه ی آن برای بهبود پایداری فرکانس پس از وقوع اغتشاش مشخص شده است.