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
کنترل بار فرکانس بهینه ریزشبکه جزیره ای با استفاده از ژنراتور سنکرون مجازی
نوع پژوهش
پایان نامه
کلیدواژه‌ها
منابع انرژی تجدیدپذیر، ژنراتور سنکرون مجازی، اینرسی مجازی، کنترل بار فرکانس، کنترل بهینه.
سال 1398
پژوهشگران سمیه ربانی(دانشجو)، حسن بیورانی(استاد راهنما)، یزدان باتمانی(استاد راهنما)

چکیده

امروزه تقاضا برای استفاده از انرژی های تجدیدپذیر در سیستم های قدرت مدرن به دلیل عامل هایی از جمله هزینه سوخت، کاهش تدریجی سوخت های فسیلی و آلودگی های زیست محیطی رو به افزایش می باشد. در شبکه قدرت امروزی ظرفیت تولیدات پراکنده با رابط های اینورتری به سرعت در حال افزایش است. در مقایسه با نیروگاه های بزرگ مرسوم که در آن ماشین سنکرون غالب است، واحدهای متصل شده به شبکه از طریق رابط های اینورتری، فاقد اینرسی بوده و یا دارای مقدار اینرسی ناچیزی هستند. کاهش اینرسی کلی شبکه، منجر به افزایش نرخ تغییرات فرکانس و کاهش حداقل فرکانس در مدت زمان کوتاهی می شود که پایداری سیستم را به خطر می اندازد. برای غلبه بر مسئله کاهش اینرسی شبکه در پاسخ به افزایش نفوذ این منابع جدید، اینرسی مجازی به عنوان راه حلی مناسب معرفی شده و مکانیسم های زیادی برای پیاده سازی آن از طریق رویکرد های مختلف مانند کنترل توان توربین های بادی، ذخیره سازها و کندانسورهای سنکرون پیشنهادشده است. اینرسی مجازی، یا به عبارت دیگر مفهوم ژنراتور سنکرون مجازی، می تواند در شبکه به وسیله سیستم ذخیره ساز انرژی و شیوه کنترلی مناسب ایجاد شود. در واقع، ژنراتور سنکرون مجازی رفتار ژنراتورهای سنکرون واقعی را با استفاده از کنترل منابع مبتنی بر مبدل های الکترونیک قدرت تقلید می کند. درحالی که مطالعات قابل توجهی در زمینه ی چگونگی فراهم کردن اینرسی مجازی از طریق تجهیزات و رویکرد های کنترلی مختلف انجام شده تقریباً اکثر روش های موجود ژنراتور سنکرون مجازی در تقلید معادله نوسان برای ویژگی های اینرسی و میرایی ژنراتور سنکرون واقعی مشترک هستند. بحث کنترل فرکانس در ریزشبکه ها با وجود منابع تولید پراکنده به همراه تجهیزات ذخیره کننده انرژی اهمیت پیدا می کند. با توجه به تغییرات در توان تولیدی تولیدات پراکنده و تغییرات در توان مصرفی بار، فرکانس ریزشبکه تغییرکرده که طراحی کنترل کننده ها جهت بهبود فرکانس ضرورت پیدا می کند. برای ارزیابی راهکار پیشنهادی یک ریزشبکه به عنوان نمونه انتخاب می شود. در این تحقیق، یک ژنراتور سنکرون مجازی پیشنهاد شده است که با تقلید ویژگی های ژنراتور سنکرون واقعی یک اینرسی مجازی ایجاد می نماید که وظیفه کنترل فرکانس در برابر تغییرات بار را بر عهده دارد. بنابراین، به منظور تقویت عملکرد کنترلی ژنراتور سنکرون مجازی درکنترل فرکانس ریزشبکه از یک الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. این الگوریتم با بهینه سازی مقادیر پارامتری کنترلی، کنترل فرکانس ریزشبکه را بهبود می بخشد و انحراف فرکانس را به حداقل می رساند. در ادامه، ریزشبکه به همراه کنترل کننده های طراحی شده در محیط جعبه ابزار شبیه سازی سیستم قدرت در نرم افزار متلب پیاده سازی می شود و نتایج حاصل از شبیه سازی تجزیه و تحلیل می شوند.