تحلیل و ارزیابی کنترل فرکانس مشارکتی ترکیبی ریز شبکه جزیره‌ای در حالت برون‌رفت پانل خورشیدی و تغییرات بار

Abstract

زمینه و هدف: در این مطالعه هدف اصلی کنترل فرکانس ریز شبکه در حالت جزیره‌ای با سناریوهای ممکن الوقوع است. ریز شبکه‌ها قابلیت عملکرد در حالت مستقل از شبکه یا جزیره‌ای رادارند. یکی از مهم‌ترین مشکلات رایج در ریز شبکه‌ها در حالت عملکرد مستقل ناپایداری فرکانس و یا نوسانات فرکانس است.<br />روش بررسی: در جهت کنترل سریع فرکانس در هرلحظه باید تعادل توانی مابین تولید و مصرف برقرار شود که این مهم توسط منابع ذخیره انرژی از قبیل باتری قابل انجام است. واحد باتری همراه باواسط ادوات الکترونیک قدرت (سیستم ذخیره انرژی باتری) به دلیل دارا بودن زمان پاسخ دینامیکی خیلی سریع اگر به‌خوبی طراحی‌شده باشد می‌تواند به پایداری فرکانس سیستم از طریق تزریق یا جذب توان اکتیو کمک کند. با شبیه‌سازی در محیط MATLAB/SIMULINK و ارائه روش کنترلی مشارکتی دو سناریو تعریف می‌شود، سناریو اول ریز شبکه جزیره شده صرفاً با تغییرات بار است؛ اما در سناریو دوم علاوه بر تغییرات بار پانل خورشیدی هم از ریز شبکه خارج می‌شود.<br />یافته‌ها: در هر دو سناریو با تغییرات بار و برون‌رفت پانل خورشیدی با روش کنترلی شبیه‌سازی‌شده پیشنهادی، مشاهده شد که نوسانات فرکانس در حد چند دهم ثانیه به 50 Hz بازمی‌گردد و در همین زمان باتری پس از اعمال توان به مقدار کمینه خود بازمی‌گردد. همچنین انحرافات ولتاژ را در محدوده‌ی نرمال خود نگاه می‌دارد. با تنظیم ضرایب کنترلی این روند میرایی برای فرکانس را می‌توان بهبود بخشید. <br />نتیجه‌گیری: روش کنترل فرکانس مشارکتی جدید بانام کنترل فرکانس ترکیبی سیستم ذخیره انرژی باتری و دیزل ژنراتور ارائه داده شد. این کنترل مشارکتی روش کار آیی را در طول عملکرد جزیره‌ای برای کنترل نوسانات فرکانس و بازگرداندن توان سیستم ذخیره انرژی باتری به کمینه ارائه می‌دهد و با تنظیم ضرایب کنترلی این روند میرایی برای فرکانس را بهبود بخشید.