حسن بیورانی

منابع تولید پراکنده مبتنیبر انرژیهای تجدیدپذیر با رابطهای الکترونیک قدرت با سرعت زیادی در حال نفوذ به سیستمهای قدرت برای جایگزینی شبکههای سنتی هستند. این مسئله ممکن است نگرانی مربوط به بحران انرژی و آلودگی هوا را برطرف کند اما باعث ایجاد چالشهای جدیدی در شبکه میشود. از سوی دیگر، افزایش سهم منابع انرژی تجدیدپذیر در ترکیب انرژی باعث کاهش اینرسی و کاهش پایداری فرکانس سیستم قدرت میشود. علت اصلی کاهش اینرسی، عدم وجود جرم چرخشی در منابع انرژی تجدیدپذیر و سیستمهای ذخیرهساز انرژی است. علاو بر این، کاهش بالقوه در اینرسی سیستم منجر به افزایش نرخ تغییرات فرکانس و فرکانس ندیر میشود. حضور اینورترهای کنترلپذیر که رفتار ژنراتورهای سنکرون واقعی را تقلید میکنند، بهعنوان یک استراتژی امیدوارکننده برای بهبود پایداری فرکانس سیستمهایی که با نفوذ زیاد این منابع روبهرو هستند در حال افزایش است. این مفهوم بهعنوان اینرسی مجازی و ماشین/ژنراتور سنکرون مجازی معرفی شده است. امروزه ایده اینرسی مجازی بهتنهایی برای تثبیت یک شبکه با واحدهای تولید پراکنده مختلف، انرژیهای تجدیدپذیر، جبران اینرسی سیستم، مشخصه میرایی و دینامیک سیستم کافی نمیباشد. از این رو برای حل این چالشها مبدلهای قدرت کنترلشده انعطافپذیر بهمنظور ساخت مجازی سایر دینامیکهای موثر برای شبکههای الکتریکی پیشنهاد شده است. در این پژوهش، تلاش شده تا علاوهبر استفاده از مفهوم اینرسی مجازی، از سایر خواص دینامیکی سیستمهای قدرت مانند رتور مجازی، کنترل اولیه مجازی و کنترل ثانویه مجازی تحت عنوان ژنراتور سنکرون مجازی توسعهیافته در ساختار مبدلهای قدرت کنترلشده انعطافپذیر استفاده شود. کنترلکننده ژنراتور سنکرون مجازی توسعهیافته به یک ریزشبکه ACبا هدف کنترل فرکانس اعمال میشود. همچنین بهمنظور داشتن عملکرد تطبیقی در برابر اغتشاشات و نامعینیها در ریزشبکه ACمورد مطالعه، یک راهکار جدید بر پایه کنترلکننده فازی برای تنظیم پارامترهای مجازی ارائه خواهد شد. علاوه بر این، روشهای کنترل خطی مرسوم از حساسیت بالا به تغییرات پارامتر و پاسخ گذرا آهسته رنج میبرند، به همین دلیل است که ژنراتور سنکرون مجازی توسعهیافته مبتنیبر فازی میتواند روش مناسبی برای حفظ پایداری فرکانس ریزشبکه باشد. نتایج شبیهسازی برای یک سیستم آزمایشی نشاندهنده عملکرد بالا مناسب است و پاسخهای مطلوب را برای شرایط مختلف تغییر بار و توان خروجی منابع انرژی تجدیدپذیر نشان میدهد. مدلسازی و شبیهسازیهای مورد نیاز در محیطهای SimPowerSystems ،Simulink ،Editorو جعبه ابزار منطق فازی از نرم افزار MATLABانجام شده است