بخشی از مقاله
چکیده - در ریز شبکه ها هم مانند شبکه های معمولی مساله تنظیم و کنترل توان اکتیو و راکتیو مطرح می شود. کنترل توان اکتیو و راکتیو در ریز شبکه ها نسبت به شبکه های سنتی به علت تعدد منابع تولید پراکنده انعطاف پذیرتر می باشد. در این مقاله بحث کنترل ثانویه که با یک ساختار کنترلی کندتر به بهبود کیفیت متغییر های شبکه می پردازد مطرح شد.
هدف از این مقاله طراحی کنترل کننده تطبیقی، جهت مجبور کردن سیستم به داشتن رفتاری مطابق با رفتار مطلوب است. لذا در این تحقیق به بیان روش کنترل کننده تطبیقی مستقیم با رویت گر مد لغزشی پرداختیم. به منظور بررسی عملکرد روش پیشنهادی به شبیه سازی با نرم افزار متلب پرداختیم. یک ریزشبکه شامل 3 واحد DG و چند بار جهت ارزیابی روش پیشنهادی شبیه سازی شدند. بار های مختلف شامل بار اهمی، بار اهمی نامتقارن، بار سلفی، و بار غیر خطی به ریز شبکه اضافه شده و در هر چهار حالت ریز شبکه به درستی وظیفه ی اشتراک توان را بین واحدهای DG انجام می دهد.
-1 مقدمه
در ریز شبکه ها هم مانند شبکه های معمولی مساله تنظیم و کنترل توان اکتیو و راکتیو مطرح می شود .[1] کنترل توان اکتیو و راکتیو در ریز شبکه ها نسبت به شبکه های سنتی به علت تعدد منابع تولید پراکنده انعطاف پذیرتر می باشد. با این حال به دلایلی چون تعدد عوامل کنترلی، عدم انطباق مشخصه واحد های تولیدی و اختلاف در ماهیت تولید کننده ها و بعضا خاص بودن بارهای ریز شبکه، هماهنگ سازی واحد های تولیدی مشکل تر در نتیجه ساختار کنترلی ریز شبکه پیچیده تر است .[2]
سطوح کنترلی ریز شبکه در سه سطح کنترلی اولیه، ثانویه و ثالثیه تقسیم بندی می شود .[3] مبنای تقسیم بندی فوق اهداف کنترلی، سلسله مراتب کنترلی و متغیر کنترلی در هر سطح کنترلی می باشد. در سطح کنترلی اولیه تنظیم مقادیر لحظه ای ولتاژ و فرکانس در رنج مجاز صورت می گیرد. ممکن است با وجود کنترل اولیه همچنان متغییر های سیستم در محدوده مجاز نباشند . [4] در سطح ثانویه با یک ساختار کنترلی کندتر مسئولیت بهبود کیفیت متغییر های شبکه صورت می پذیرد اختلاف پاسخ زمانی برای هماهنگی زمانی دو سطح کنترل ضروری است .[5]
در سطح کنترلی ثالثیه در یک نگاه مهندسی برای اقتصادی شدن ریز شبکه فرامین لازم به سطوح کنترلی اولیه و ثانویه ابلاغ می شود .[6] جدول - 1 - ساختار سلسله مراتبی کنترل ریز شبکه را نشان می دهد .[7] در این مقاله بحث کنترل ثانویه که با یک ساختار کنترلی کندتر به بهبود کیفیت متغییر های شبکه می پردازد مطرح می شود.
هدف از این مقاله طراحی کنترل کننده تطبیقی، جهت مجبور کردن سیستم به داشتن رفتاری مطابق با رفتار مطلوب می باشد. رفتار مطلوب می تواند معیارهای مختلفی از قبیل سرعت یا دقت یک سیستم باشد. هدف از استفاده از کنترل کننده تطبیقی آن است که کنترلر طراحی شده جهت مدیریت ریزشبکه بدین روش بتواند در مقابل تغییرات آرام در سیستم و همچنین خطاهای مدل سازی پاسخ دهد.
بدلیل اینکه در فرایند اندازه گیری معمولی نویز و اغتشاش وجود دارد، از رویت گرها برای تخمین دقیق پارامترهای خط ازجمله امپدانس راکتانس و نزدیک شدن به مقدار واقعی می توان استفاده می شود. از طرفی برای دستیابی به متغیرهای حالت از رویت گرهای متفاوتی استفاده می شود که یکی از رویت گرهای مرسوم در سیستم های غیرخطی رویت گر مد لغزشی است.
مدهای لغزشی با همگرایی زمان محدود، نسبت به اغتشاشات داخلی و خارجی مقاوم است و به جهت پایدار بودنشان در جاهایی همچون ردیابی نقطه ماکزیمم توان یک شبکه برای اعمال سیگنال کنترلی مناسب به شبکه وهمچنین تحت کنترل قرار دادن تمام حالات یک سیستم ونیز امادگی سیستم برای مواجهه با عدم قطعیت می توان استفاده کرد در کل مقایسه این رویت گر با سایر رویتگرهای دیگر نشان عملکرد بهتر این رویت گرمی باشد .[8] در این مقاله یک روش کنترل برای اینورتر سه فاز در یک ریزشبکه با سه واحد تولیدی بمنظور کنترل جریان و تقسیم بار بین اینورترهای موازی ارایه می شود. کنترل کننده پیشنهادی، یک کنترل کننده تطبیقی مستقیم با رویت گر مد لغزشی می باشد.
-2 مدل دینامیکی سیستم
شکل 1 شماتیک یک اینورتر dc/ac تکفاز فاز را با یک فیلتر LC نشان می دهد. این شماتیک شامل یک اینورتر تکفاز، فیلتر LC خروجی می باشد که به بارهای محلی و فیدر که با یکدیگر موازی هستند, وصل شده است. وظیفه فیلتر LC حذف مولفه های هارمونیکی ولتاژ خروجی اینورتر می باشد که به سبب عمل سوئیچینگ فرکانس بالا ایجاد شده است. پس این فیلتر یک قسمت ضروری و غیر قابل حذف مدار است.
دیاگرام مدار اینورتر تمام پل نشان داده شده در شکل - 1 - دارای چهار سوئیچ ماسفت است که در دو گروه تقسیم شده اند. گروه اول ترکیب سوئیچ T1 و T4 می باشد و گروه دوم ترکیب سوئیچ های T2 و T3 است. دو گروه بترتیب فعال می شوند, بنابراین یک ولتاژ خروجی سینوسی بوسیله فیلتر پایین گذر LC بدست می آید. بدلیل ولتاژ خازن فیلتر و مشتق پذیری پیوسته و در دسترس بودن اندازهگیری آن, حالت های سیستم ولتاژ خازن و مشتق آن می باشد.
-3 طراحی کنترل کننده
در صورتی که ریزشبکه در حالت جزیره ای باشد یکی از واحدها بایستی در مد کنترل ولتاژ و فرکانس باشد تا ولتاژ و فرکانس شبکه ثابت بماند.
