1404/06/18

علیرضا حاتمی

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 23050261600
دانشکده: دانشکده فنی و مهندسی
نشانی: همدان- خ مهدیه- دانشگاه بوعلی سینا-دانشکده مهندسی-گروه برق
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
کنترل سلسله مراتبی ریزشبکه‌های DC با در نظر گرفتن ذخیره‌ساز انرژی ترکیبی و منابع تجدیدپذیر
نوع پژوهش
پایان نامه
کلیدواژه‌ها
ریزشبکه DC، تقسیم متناسب توان، بازیابی ولتاژ، تنظیم SOC، کنترل دروپ
سال 1403
پژوهشگران میلاد حقی گلباغی(دانشجو)، علیرضا حاتمی(استاد راهنما)

چکیده

تعیین توان واحدهای ذخیره‌ی انرژی یک ریزشبکه DC از اهمیت بالایی برخوردار است چرا که از یکطرف عملکرد پایدار و مستدام شبکه با کمترین خاموشی در گرو این موضوع است و از طرفی طول عمر واحدهای ذخیره‌ی انرژی منوط به تبادل توان مناسب واحدها است. هرچه واحدها بیشتر تبادل توان داشته باشند، استرس وارد بر آنها بیشتر شده و در نتیجه طول عمر آنها کمتر می شود. از طرفی واحدهای ذخیره‌ی انرژی بازه‌ی عملکردی برای SOC خود دارند که در صورت رسیدن به آنها از مدار خارج می شوند. با خارج شدن آنها از مدار، فشار وارده بر سایر واحدها افزایش یافته و مشکلات بعدی ظهور پیدا می‌کند. از اینرو روش کنترلی که برای واحدهای ذخیره‌ی انرژی یک ریزشبکه به کار می‌روند باید بتوانند توان را متناسب بین واحدهای ذخیره‌ی انرژی تقسیم کنند. در ادامه نیز بتوانند SOC انها را مدیریت نمایند. در کنار این موضوع آنها باید قادر باشند تا ولتاژ باس DC را نیز درون ناحیه مجاز حفظ کنند. روش های متعددی در مقالات برای کنترل ریزشبکه‌ها ارایه شده است که میتوان آنها را به دو دسته تقسیم کرد. دسته‌ی اول روشهایی هستند که وابسته به سیستم ارتباطی هستند. و دسته‌ی دوم روشهایی هستند که تنها براساس پارامترهای محلی تصمیم‌گیری می کنند. با توجه به اینکه روشهای دسته‌ی اول برای ریزشبکه‌های گسترده مناسب نمی‌باشند، در این رساله روشی کنترلی براساس پارامترهای محلی طراحی شد. در این روش بازه‌ی تغییرات مجاز ولتاژ باس DC به سه بخش تقسیم شد. بخش اول این افت ولتاژ متعلق به افت ولتاژ خطوط و مقاومت اتصالات واحدها می باشد. از انجا که این بخش تلفات ایجاد می‌کند لذا بهتر است تا حد امکان کم باشد. بخش دوم بازه‌ی تغییرات به منظور یکسان سازی جریان واحدها در نظر گرفته شد. این بخش به نحوی تعیین می شود که اثر مقاومت خطوط را که بیشترین تاثیر را در تقسیم نامتناسب توان بین واحدها دارند از بین ببرد. به عبارت دیگر بخش دوم مسئولیت یکنواخت سازی توان بین واحدها را ایفا می کند. در نهایت بخش سوم نیز با تغییر ولتاژ خروجی واحدها براساس SOCشان سهم توان آنها را در زمان شارژ و دشارژ تغییر داده و با کاهش سهم توان واحدهایی با SOC بالاتر در زمان شارژو افزایش سهم توان آنها در زمان دشارژ تمام SOCها را در نزدیکی هم حفظ می کند. نکته ای که باید به آن توجه شود این است که تمامی این سه بخش به صورت مقاومت مدل می شوند که مقاومت بخش اول به صورت حقیقی و بخش دوم و سوم به صورت مجازی هستند. از آنجا که انحراف ولتاژ باس DC وابسته به مقادیر این سه مقاومت است لذا مقادیر مقاومت بخش تقسیم کننده ی متناسب توان و بخش همگرا کننده ی SOC ها به نحوی تعیین شده است که در کنار دستیابب به تقسیم متناسب توان و همگرایی SOC واحدهاُ، ولتاژ لینک DC نیز همواره درون ناحیه‌ی مجاز حفظ شود. نتایج شبیه‌سازی و مقایسه‌ی آن با روش‌های دروپ متداول، مقاومت مجازی، و تنظیم SOC، نشان داد که روش پیشنهادی قادر است به خوبی روش مقاومت مجازی توان را متناسب بین واحدها تقسیم کند ضمن اینکه ولتاژ را بهتر از این روش و روش دروپ درون ناحیه مجاز نگه دارد. علاوه‌براین روش پیشنهادی به خوبی قادر است مشابه روش‌های SOC محور، SOC واحدها را در نزدیکی هم نگه دارد.