شبیه سازی مقاله مدیریت انرژی و كنترل هماهنگ مبدل های تولید پراکنده در یك ریزشبکه

این مقاله دارای شبیه سازی و ترجمه و گزارشکار مختصری می باشد

مدیریت انرژی و كنترل هماهنگ مبدل های تولید پراکنده در یك ریزشبکه

درس تولید پراکنده و انرژیهای تجدید پذیر

چكیده ی مطالب :

این مقاله یک ریزشبکه حاوی واحدهای تولید پراکنده مختلفی را ارایه میکند که به شبکه توزیع متصل هستند. یک الگوریتم مدیریت انرژی برای هماهنگ کردن عملکردهای واحدهای مختلف DG در ریزشبکه برای عملکردهای متصل به شبکه و جزیره ای، اجرا شده است. ریزشبکه پیشنهادی شامل یک ارایه فتو ولتاییک (PV) که بعنوان واحد تولیدی اصلی ریزشبکه عمل میکند و یک پیل سوختی پوسته تبادل پروتونی برای تکمیل تغییر پذیری در توان تولیدی توسط ارایه PV، میباشد. یک باتری ذخیره ساز لیتیم-یون جهت کاهش پیک مصرف (تقاضا) در حین عملکرد (بهره برداری) متصل به شبکه و جبرانسازی هر گونه کمبودی در توان تولیدی در حین بهره برداری جزیره ای، به ریز شبکه ادغام شده است.طراحی کنترلی برای اینورترهای DG از یک الگوریتم کنترلی پیشبینی کننده (پیشگو) مدل جدید استفاده میکند که زمان محاسباتی سریعتری را برای سیستمهای قدرت بزرگ با بهینه سازی مسایل کنترلی حالت ماندگار و گذرا بطور جدا گانه، فراهم میکند. مفهوم طراحی از طریق سناریوهای متفاوت ازمایشی برای نشان دادن قابلیت بهره بردلری ریزشبکه پیشنهادی، تایید گردیده و نتایج بدست امده مورد بحث قرار گرفته اند.

اصطلاحات شاخص :

تولید پراکنده ( DG ) ، مدیریت انرژی ، ریزشبکه ، كنترل پیشگوییمدل ( MPC ) .

-1مقدمه :

در دهه ی گذشته، تكنولوژی های كنترل و ارتباطات قابل اعتماد و معتبر با افزایش امکانات الكتریكی مثل وسایل نقلیه الكتریكی و اندازه گیرهایهوشمند جفت شده اندكه منجر به یک تعداد افزاینده ی مشارکت مصرف کننده ها در مدیریت پاسخگویی بار ( DRM )[1]شده است[1]-[5]تحقیق فعلی همچنین بر روی بدست آوردن شبكه ای هوشمندتراز طریق مدیریت سمت بار (تقاضا)( DSM )[2]،افزایش ذخایر انرژی،‌بهبود كیفیت توانسیستم توزیع، بعنوان مثال، جبران هارمونیك ها برای بارهای غیر خطی، تمرکز دارد[8].[5] این روند جدید سطوح بالاتری از نفوذتولیدات تجدیدپذیر مثل باد و انرژی خورشیدی به شبكه را محقق میسازد. ادغام منابع تجدید پذیر می تواند تولید از شبكه توزیع را تکمیل نماید. اگر چه این منابع تجدید پذیر در تولید خود، متناوب هستند و ممكن است با پایداری و قابلیت اعتماد شبكه ی توزیع مصالحه نمایند. نتیجتاً، تجهیزات ذخیره سازی انرژی مثل باطری ها و ابر خازنهانیازمند این هستند که تغییرات در منابع تجدید پذیر را جبران نمایند. ترکیبتجهیزات ذخیره سازی انرژی نیز برای مدیریت پیك تقاضا و تغییرات در تقاضای بار حیاتی می باشد.

در این مقاله، ‌یك ریزشبکه كه شامل  فتوولتاییک ( PV ) ، یك پیل سوختی غشایی تبادل کننده پروتون ( PEMFC ) و باطری ذخیره سازی لیتیم یون ( SB ) می باشد،‌پیشنهاد شده است. این PEMFCبه عنوان واحد تولید کنندهپشتیبان برای جبرانسازی توان تولیدی توسط خاصیت متناوب آرایه های PV مورد استفاده قرار گرفته است. SB برای اصلاح پیک در حین عملکرد متصل به شبکه، و برای تغذیه توان برای هر گونه کمبودی در توان تولیدی در حین عملکرد جزیره ای، و دستیابی به پایداری شبکه توزیع، اجرا شده است. یک الگوریتم مدیریت انرژی برای ریزشبکه جهت هماهنگ کردن تقسیم توان ما بین واحدهای مختلف DG، طراحی گردیده است. کنترلر پیشنهادی برای اینورترهای واحدهای DG مبتنی بر یک الگوریتم کنترلی پیشگوی مدل(MPC)  که اخیراً توسعه یافته است، میباشد، که مسائل کنترلی حالت ماندگار و گذرا را بطور جداگانه، بهینه مینماید. بدین ترتیب، زمان محاسباتی به شدت کاهش می یابد.

در ادامه، این مقاله یک راه حل جامع برای عملکرد یک ریزشبکه را ارئه مینماید که بطور همزمان توان حقیقی و راکتیو درحین هردو عملکرد متصل به شبکه و جزیره ای، را پخش، هارمونیکهای جریانهای بار را جبران، و اصلاح پیک و حذف بار را تحت شرایط بهره برداری مختلف، اجرا خواهد نمود.

2- توصیف و مدلسازی سیستم

A-    توصیف سیستم :

[1]demand response management

[2] demand-side management