1404/08/14
محمد امین قاسمی

محمد امین قاسمی

مرتبه علمی: استادیار
ارکید:
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس:
دانشکده: دانشکده فنی و مهندسی
نشانی:
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
استراتژی تخصیص ذخیره بهینه و کنترل اولیه فرکانس توسط نیروگاه‌های خورشیدی
نوع پژوهش
پایان نامه
کلیدواژه‌ها
سیستم فتوولتائیک، استراتژی کنترل ذخیره توان، ردیابی نقطه حداکثر توان، منابع انرژی تجدید پذیر
سال 1402
پژوهشگران اسماعیل اسدی(دانشجو)، محمد امین قاسمی(استاد راهنما)، صالح رازینی(استاد راهنما)

چکیده

امروزه به دلایل زیست ‌محیطی و اقتصادی استفاده از منابع تجدیدپذیر فتوولتائیک در شبکه‌ افزایش پیدا کرده است. کاهش اینرسی و وضعیت نامعین تولید انرژی الکتریکی، باعث ایجاد مشکلاتی مانند عدم برقراری تعادل در تولید و مصرف انرژی الکتریکی و در نتیجه، مشکل کنترل فرکانس در شبکه‌های خورشیدی شده است. برخلاف ژنراتورهای معمولی، سیستم‌های فتوولتائیک، فاقد انرژی جنبشی روتور هستند و نمی‌توانند پشتیبانی اینرسی را فراهم کنند. علاوه بر این، سیستم‌های فتوولتائیک معمولاً در حالت ردیابی نقطه حداکثر توان کار می‌کنند و در تنظیم فرکانس سیستم قدرت شرکت نمی‌کنند. تعویض تعداد زیادی از ژنراتورهای معمولی با سیستم‌های فتوولتائیک، اینرسی و قابلیت پشتیبانی فرکانس سیستم را کاهش می‌دهد و پایداری فرکانس سیستم قدرت را بدتر می‌کند. بنابراین، نیاز به بکارگیری سیستم‌های فوتولتائیک در کنترل فرکانس و پایداری شبکه افزایش پیدا کرده است. بدین منظور، جهت رفع مشکل پایداری فرکانس در سیستم‌های تحت نفوذ منابع فتوولتائیک از قابلیت بالقوه نیروگاه‌های فتوولتائیک استفاده ‌شده است. این استراتژی به دو لایه تنظیم فرکانس و کنترل رزرو توان تقسیم می‌شود. در لایه کنترل رزرو توان، حداکثر توان قابل دسترس تخمین زده می‌شود که یک روش کنترل ردیابی توان مبتنی بر منحنی توان-جریان است و بطور خودکار یک نسبت رزرو مشخص تحت هر شرایط آب و هوایی بدون نیاز به سنسور تابش نور خورشید را ردیابی می‌کند. در لایه تنظیم فرکانس، ترکیب کنترل دروپ و کنترل اینرسی مجازی برای تنظیم توان مشخص باعث بهبود پاسخ فرکانس سیستم قدرت می‌شود. این روش، برخلاف روش‌های پیشین، نیازی به تخمین حداکثر توان در شرایط واقعی محیطی ندارد و همچنین به سنسور تابش یا تخمین مدل ریاضی پیچیده نیاز ندارد. از جمله ویژگی‌های این روش، عدم نیاز به تجهیزات ذخیره‌سازی انرژی و قابلیت تشخیص سریع حداکثر توان در هر ساعت از روز می‌باشد که بوسیله برازش منحنی صورت می‌گیرد. کنترل ذخیره توان از طریق شبیه‌سازی تحت شرایط محیطی ثابت و متغیر بررسی می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که استراتژی کنترل پیشنهادی قابل ‌اعتماد، سریع و دقیق است و اثربخشی آن در تنظیم فرکانس مؤثراست. همچنین، سیستم فتوولتائیک پاسخ فرکانس سیستم را تحت شرایط افزایش ناگهانی، کاهش ناگهانی و تغییر تصادفی بار و تولید بهبود می‌بخشد. نتایج نشان داده است که استراتژی تنظیم فرکانس پیشنهادی، ویژگی‌های پاسخ فرکانس سیستم را بهبود می‌بخشد.