عملکرد اینورتر میکروگرید (ریز شبکه) در حالت قطع و وصل شبکه

مقاله عملکرد اینورتر میکروگرید (ریز شبکه) در حالت قطع و وصل شبکه . word + pdf  .از این مطلب میتوانید در پایان نامه و مقاله و سمینار و … خود استفاده بنمایید.

مقدمه:

میکروگرید یک شبکه کوچک و قابل کنترل است که از بار و قدرتهای کوچک تشکیل شده است که انرژی و توان را برای بار محلی فراهم می کند. کنترل پیچیده میکروگرید بوسیله اینورتر میکروگرید انجام می شود. در این مجموعه دو حالت قطع و وصل شبکه برای اینورتر میکروگرید در نظر گرفته شده است. در حالت عملکرد وصل از ردیابی جریان هیسترزیس به کمک تنظیم جریان خروجی به شبکه به منظور تامین انرژی انتقال استفاده می کند. در حالت قطع از کنترل حلقه بسته ولتاژ با تنظیم ولتاژ خروجی به منظور حصول ولتاژ بار پایدار استفاده می کند. وقتی شبکه با خطا بامواجه شداینورتر بطور پیوسته بین دو حالت کاری وصل و قطع سوئیچ می کند. نتایج شبیه سازی امکان پذیری و اثربخشی استراتژی کنترل را نشان میدهد.اینورتر میکروگرید قطع وصل

 تولید پراکنده در این سالها به عنوان یکی از فرمهای تولید انرژی مورد توجه است. استفاده اصلی این سیستمها در نیروگاه بادی و سلولهای سوختی و خورشیدی و برای حفاظت از محیط زیست  و همچنین ذخیره انرژی و تنوع در تولید مورد استفاده است.

تمرکز فعلی در سراسر جهان در مقیاس بزرگ استفاده از سیستم قدرت با خطوط انتقال از راه دور است. اما چند مانع وجود دارد. هزینه بالا و سختی ها راه اندازی مشکلات فراهم کردن ایمنی و قابلیت اطمینان مورد نیاز مصرف کننده ها و تنوع تقاضا ازجمله این معایب است.سیستم های توزیع پراکنده به بهبود ضریب توان  و توسعه پذیری و انعطاف پذیری منبع قدرت و حفظ پایداری شبکه بهینه سازی سیستم توزیع و کم کردن هزینه توزیع و انتقال را فراهم می کند.اینورتر میکروگرید قطع وصل

از نقطه نظر انتشار آلاینده ها در مقایسه با نیروگاه سنتی سیستم های توزیع پراکنده نیز دارای امتیاز الایندگی کمتر و به عنوان انرژی پاک مورد استفاده میباشد.وجود شبکه توزیع پراکنده مشکلاتی همچون پایداری و کیفیت توان و تنظیم رله ها و قطعات جانبی را به همراه دارد در این میان چگونگی تاثیر کنترلر اینورتر میکروگرید به عنوان مسئله کلیدی به منظور تامین پایداری و عملکرد صحیح این شبکه ها مدنظر می باشد.

میکروگرید – ریز شبکه :یک رویکرد پیشرفته در ادغام تعداد نا محدودی از منابع انرژی توزیع شده در شبکه میباشد.

مفهوم میکروگرید از دو اصل اساسی گرفته شده است:

1-داشتن دور نمای سیستم برای مصرف کننده ها، خدمات شهری و جوامع به منظور دریافت همه مزایای ادغام منابع انرژی توزیع شده بدون یک سیستم انرژی ضروری است.

2-تجارت برای تصریح پذیرش این مفهوم پیشرفته به دلیل کاهش هزینه اولیه و ارتقاء ارزش میکروگرید ترغیب خواهند شد.

ساختار میکروگرید : ساختار یک نمونه اولیه میکروگرید در شکل    (1)نشان داده شده است. میکروگرید از چندین منبع قدرت کوچک و منابع ذخیره که بهم متصل شده و از طریق مدار شکن و سوییچ اتصال شبکه به بار متصل شده است. در شکل (1) میکروگرید از ساختار شعاعی که دارای فیدرهای a,b,c می باشد تشکیل شده است.

عملکرد قطع شبکه

اینورتر میکروگرید شامل دو حالت قطع و وصل میباشد. توانایی راه اندازی و اجرا با جدا شدن از شبکه که به عنوان مهم ترین خصوصیت اینورتر میکروگرید می باشد. درحالی که اینورتر شبکه متعارف  وقتی شبکه دچار نقصی شود راه اندازی  نمیشود. در این حالت اینورتر میکروگرید از طریق سوییچ های استاتیکی قطع که معادل با اینورتر غیر وابسته متعارف است. در این مجموعه اینورتر منبع ولتاژ را به عنوان منبع کوچک در نظر می گیریم که بار محلی را تغذیه می کند .ساختار چهار پل شکل (2) توپو لوژی یک اینورتر منبع ولتاژ است. که مدار مطالعه می باشد. منبع توزیع شده Udc منبع است.VT1-VT4 سوییچ قدرتL,C  ساختار فیلتر برای کاهش نوسانات می باشد.

در مد کنترلی هدف اصلی مدولاسیون SPWM  فرکانس بالا مقایسه بین سیگنال سینوسی و سیگنال حامل به منظور دریافت پالس کنترلی لازم برای تجهیزات سوییچینگ قدرت می باشد.. ما میتوانیم تابع تبدیل حوزه فرکانس G(s) را بدست بیاوریم. ارتباط بین ولتاژ خروجی uo با ولتاژ بین a,b که آن را با ui  نشان میدهیم برابر با:با استفاده از مدولاسیون    spwmمقدار دامنه خروجی ولتاژ اینورتر برابر خواهد بود با:

Urm   ولتاژ   رفرنس وucm ولتاژ موج حامل است وmرا میتوان ضریب مدولاسیون نامید همچنین   می توانیم پل اینورتر را با یک نسبتی بگیریمk=ui/urm  بنابراین تابع تبدیل به صورت:

 بلوک دیاگرام سیستم به صورت زیر خواهد بود. با شبیه سازی میتوان نتایج حاصل از تغییر نسبت تبدیل را در عملکرد اینورتر با چنین استراتژی کنترلی به وضوح دید.

 Udc=350 ,  l=1mh ,  c=10micro ,  r=9 pic ,  kp=10 ,  ki=0.2

نتایج حاصل از شبیه سازی حاکی از پایدار بودن و ماندن شبکه و کاهش مقدار اعوجاج با کمک استراتژی کنترل با تنظیم مقدار mمی باشد. تغییرات کوچک و ناگهانی دربار باعث پاسخ سریع کنترلر خواهد شد و بعد از زمان بسیار کمی خروجی به مقدار ایده ال بر می گردد.اینورتر میکروگرید قطع وصل

حالت وصل

زمانی که اینورتر به شبکه متصل می شود .شبکه به عنوان یک منبع بزرگ متناوب در نظر گرفته می شود. اگر اینورتر مد کنترل ولتاژ را بپذیرد .کنترل چنین مداری آسان خواهد بود .که هم برای شبکه وهم برای اینورتر مناسب خواهد بود. استفاده از مد کنترل جریان فقط نیاز به کنترل جریان خروجی اینورتر دارد .بطوری که میتوانید با تنظیم اندازه جریان خروجی پایداری عملکرد حالت موازی را فراهم کنید. روش کنترل خیلی آسان و نتایج بسیار مفید خواهد بود. بلوک مد جریان هیسترزیس لحظه ای در شکل (5) آورده شده است.

∆ عرض حلقه هیسترزیس جبران گر می باشد Icجریان شبکه icجریان مرجع جبران گر هیسترزیس سیگنال pwm مورد نیاز را برای کنترل جریان حالت وصل تولید می کند. ویژگی چنین ساختاری 1-کنترل واقعه ای آن 2-سادگی آن میباشد. دیاگرام برداری در حالت وصل به شبکه بدست آوردن جریان شبکه برای مقدار مرجع Ui : خروجی اینورترugride ولتاژ شبکه  i :جریان شبکه  Ro :معادل مقاومت مدار

در حوزه لا پلاس خواهیم داشت:

Gfتابع تبدیل کنترلی خواهد بود. وقتی فرکانس سوئیچینگ اینورتر خیلی بیشتر از فرکانس خروجی باشدGf معادل با k خواهد بود  ما می توانیم دیاگرام کنترل حلقه بسته جریان شبکه را ترسیم کنیم.با ردیابی جریان هیسترزیس شبکه با چنین استراتژی کنترلی می توانیم با استفاده از نرم افزار شبیه سازی مدار شبیه سازی حلقه بسته ولتاژ اینورتر تک فاز را داشته باشیم. پارامترهای چنین مداری به قرار زیر می باشد:

Udc=350  lc filter  L=1mh  C=10micro  R=9   Io=14   ∆ic=.7

نتایج شبیه سازی نشان از عملکرد صحیح مدار کنترل مد هیسترزیس و پایداری جریان خروجی اینورتر و اعوجاج کمتر آن رامی دهد. وقتی بار تغییر می کند ولتاژ بار در یک مقدار ثابت …….

 متن ارایه شده در بالا به صورت خلاصه بوده و برای آشنایی شما میباشد. امید داریم تا اینجای مطلب مورد توجه شما قرار گرفته باشد. جهت دریافت مطلب به صورت کامل  WORD + PDF  به لینک دریافت زیر مراجعه نمایید.

 برای دریافت pdf+word  کامل این مطلب بر روی کلیدزیر،کلیک نمایید . 

قیمت: 10000تومان