| دسته بندی | برق |
| فرمت فایل | zip |
| حجم فایل | 8459 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 27 |
این مقاله دارای شبیه سازی و ترجمه و گزارشکار مختصری می باشد
مدیریت انرژی و کنترل هماهنگ مبدل های تولید پراکنده در یک ریزشبکه
درس تولید پراکنده و انرژیهای تجدید پذیر
چکیده 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 ، کنترل پیشگوییمدل ( MPC ) .
-1مقدمه :
در دهه ی گذشته، تکنولوژی های کنترل و ارتباطات قابل اعتماد و معتبر با افزایش امکانات الکتریکی مثل وسایل نقلیه الکتریکی و اندازه گیرهایهوشمند جفت شده اندکه 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 شبکه ای هوشمندتراز طریق مدیریت سمت بار (تقاضا)( DSM )[2]،افزایش ذخایر انرژی،بهبود کیفیت توانسیستم توزیع، بعنوان مثال، جبران هارمونیک ها برای بارهای غیر خطی، تمرکز دارد[8].[5] این روند جدید سطوح بالاتری از نفوذتولیدات تجدیدپذیر مثل باد و انرژی خورشیدی به شبکه را محقق میسازد. ادغام منابع تجدید پذیر می تواند تولید از شبکه توزیع را تکمیل نماید. اگر چه این منابع تجدید پذیر در تولید خود، متناوب هستند و ممکن است با پایداری و قابلیت اعتماد شبکه 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 پیک تقاضا و تغییرات در تقاضای بار حیاتی می باشد.
در این مقاله، یک ریزشبکه که شامل فتوولتاییک ( PV ) ، یک 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
| دسته بندی | برق |
| فرمت فایل | zip |
| حجم فایل | 4070 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 53 |
فهرست مطالب
1- مقدمه
2- ساختار مبدل
3- اصول عملکرد
4- ملاحظات طراحی
5- ساز و کار کنترل ولتاژ روی خازن شناور
6- نمونه اولیه
7- نتیجه گیری
چکیده:
مبدلهای AC/AC یا سیکلوکانورترها میتوانند ولتاژ خروجی را کم و یا زیاد کند. همچنین یک ترانسفورماتور میتواند ولتاژ را در خروجی افزایش و یا کاهش دهد، اما چون تغییر نسبت دور سیم پیچ به صورت دستی یا با سروو موتور انجام میشود دارای سرعت تنظیم پایینی است. همچنین روشهای دیگری که از مدار کنترل شده با فاز استفاده میکنند وجود دارند اما این روشها نیز دارای معایبی همچون ضریب توان ورودی کم و جریان هارمونیکی مراتب پایین در ورودی هستند که برای حل این مشکلات بایستی فیلتر پسیو بزرگی در ورودی در نظر گرفته شود.
این فیلتر بر کیفیت توان تأثیر گذاشته و نیز در خطوط انتقال ایجاد تلفات توان میکند. این مشکلات توسط چاپر AC با فرکانس کلید زنی بالا از بین میرود. با استفاده از مدولاسیون PWM ولتاژ ورودی به قسمتهایی برش داده میشود و ولتاژ خروجی را میتوان با تغییر دوره عملکرد برشگر کنترل نمود. مزایای این روش این است که شکل موجهای ولتاژ و جریان ورودی خروجی به سینوسی نزدیک بوده و جریان هارمونیکی ورودی کاهش یافته، همچنین اندازه فیلتر ورودی کاهش مییابد.
این مقاله، خانواده جدیدی از مبدلهای AC-AC مستقیم سه سطحی (TL[1]) آبشاری را بر مبنای سلولهای سوئیچ AC پیشنهاد میدهد که ولتاژ بالای AC ناپایدار با اعوجاج را به ولتاژ سینوسی تنظیم شده با اعوجاج هارمونیکی کل (THD[2]) پایین تبدیل میکنند. این خانواده ساختاری، شامل حالتهای باک TL- بوست، باک- بوست TL و باک TL- بوست TL میشود. به منظور دستیابی به یک تبدیل AC-AC قابل اعتماد، یک راهبرد کنترل فیدبک ولتاژ گذرای دوگانه از ولتاژ خروجی و ولتاژ روی خازن شناور، در این مقاله معرفی شده است. یک نمونه VA 500 % 10 ± V 220 Hz 50 AC به V 220 Hz 50 AC با نتایج تجربی ارائه شده تا ثابت کند که این مبدلها، چهار مزیت بهبود یافته همزمان شامل ولتاژ پایینتر روی سوئیچهای قدرت، جریان توان دو طرفه، THD پایین ولتاژ خروجی و ضریب توان ورودی بالاتر را دارند.
1- مقدمه:
مبدلهای AC-AC در سالهای اخیر، به طور گسترده در حوزههای مختلف صنعتی به کار رفتهاند. با این وجود، تحقیقات اخیر درباره فن آوری مبدل AC-AC عمدتاً بر مبدلهای AC-AC دو سطحی و مبدلهای AC-AC چند سطحی از نوع AC-DC-AC، متمرکز هستند. اولی شامل مبدلهای AC-AC با ایزولاسیون الکتریکی و مواردی بدون هیچ ایزولاسیون الکتریکی مانند چاپرهای AC، سیکلوکانورترهای کنترل فاز تریستوری یا مبدلهای ماتریسی است. دومی شامل مبدلهای AC-AC بدون ایزولاسیون الکتریکی و نیز مواردی با ایزولاسیون الکتریکی فرکانس پایین یا متوسط است. امروزه، مبدلهای AC-AC نه تنها برای ولتاژ پایین بلکه برای کاربردهای ورودی ولتاژ بالا نیز مورد نیاز هستند. در این زمینهها، یک روش چند سطحی برای کاهش ولتاژ روی سوئیچهای قدرت با ولتاژ خروجی بهبود یافته، مؤثر است. یک روش چند سطحی ابتدا در اینورترها پیشنهاد شد؛ و سپس در مبدلهای DC-DC و یکسو سازها توسعه یافت. تاکنون، یک روش چند سطحی که در مبدلهای AC-AC استفاده شود، عمدتاً محدود به مبدلهای AC-AC از نوع AC-DC-AC بوده که معایب زیادی مانند مراحل توان بیشتر، جریان توان یک طرفه، ضریب توان ورودی پایین و وفق پذیری ضعیف با بارهای مختلف دارد. بنابراین، یک مبدل AC-AC مستقیم سه سطحی (TL) آبشاری پیشنهاد شد تا مبدلهای AC-AC چند سطحی، بهبود یابند. این مقاله یک خانواده جدید از مبدلهای AC-AC مستقیم TL آبشاری را بر مبنای سلولهای سوئیچ AC پیشنهاد میدهد. به منظور دستیابی به یک تبدیل AC-AC TL قابل اعتماد، یک راهبرد کنترل فیدبک ولتاژ گذرای دوگانه نیز ارائه شده است. مبدلهای پیشنهاد شده در این مقاله دارای تبدیل توان تک مرحلهای (جریان متناوب فرکانس پایین[3] LFAC-LFAC)، جریان توان دو طرفه و ضریب توان ورودی بالاتر در مقایسه با مبدلهای AC-AC TL از نوع AC-DC-AC هستند. به علاوه، این مبدلها ولتاژ پایینتری روی سوئیچهای قدرت در مقایسه با مبدلهای AC-AC دو سطحی دارند. قرار است این مبدلها در یک نوع جدید از منبع تغذیه AC سینوسی تنظیم شده، ترانسفورمر الکترونیک و تنظیم کننده AC به کار روند که در آنها ورودی ولتاژ بالا (خروجی) و/ یا جریان توان دو طرفه مورد نیاز است.
2- ساختار مبدل
همان طور که در شکل 1 نشان داده شده سوئیچهای دو سطحی (ui, 0) و TL (ui, ui/2, 0) در این مقاله ارائه شدهاند. یک سلول سوئیچ AC TL با سلولهای سوئیچ AC دو سطحی سری شده، ایجاد میشود.
بر مبنای سلولهای سوئیچ AC، خانواده جدیدی از مبدلهای AC-AC مستقیم TL آبشاری، در شکل 2 پیشنهاد شده است. این خانواده ساختاری شامل حالتهای باک TL- بوست، باک- بوست TL و باک TL- بوست TL میشود. طبق ولتاژهای خروجی مختلف، مبدلهای AC-AC TL کنترل شده با مدولاسیون پهنای باند ([4]PWM) در حالتهای عملکردی مختلف با سه سطح ولتاژ عمل چاپر را انجام میدهند. بنابراین، این مبدلها میتوانند به صورت مستقیم ولتاژ بالای AC ناپایدار با اعوجاج را به ولتاژ سینوسی تنظیم شده با اعوجاج هارمونیکی کل (THD) پایین تبدیل کنند.
[1] Three level
[2] Total Harmonic Distrotion
[3] low-frequency alternate-current
[4] Pulse Width Modulation
| دسته بندی | برق |
| فرمت فایل | zip |
| حجم فایل | 673 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 4 |
چکیده:
این مقاله یک استراتژی کنترلی جدید برای سیستم ذخیره انرژی مورد استفاده در نیروگاه بادی را معرفی می نماید. این روش به ویژه برای ظرفیت های نصب شده بزرگ انرژی بادی و به ویژه سازه های بادی فراساحلی مورد استفاده می باشد. روش اشاره شده عمر باتری را بیشینه کرده و بازده سیستم ذخیره انرژی را افزایش می دهد علاوه بر اینکه نوسانات توان یک سیستم بادی بزرگ را بالانس می نماید. عمق دشارژ (DOD)[1] و عمر باقیمانده باتری پارامترهای کلیدی هستند که در این روش در نظر گرفته شده اند. روش کنترلی پیشنهاد شده طوری برای پکیج باتری اعمال می شود که هر سلول باتری به تنهایی کنترل می گردد. عمق دشارژ سلول باتری تنها کنترل شده و عمر سلول به صورت دوره ای محاسبه می شود تا اینکه تمام سلولهای داخل پکیج همزمان به انتهای عمر خود برسند. کل ظرفیت ذخیره و اندازه سلول باتری ها بر اساس مشخصات توربین بادی در نظر گرفته می شود.
[1] Depth of discharge
شبیه سازی مقاله A New Control Scheme in a Battery Energy Storage System for Wind Turbine Generators
به همراه فایل شبیه سازی در نرم افزار MATLAB ، گزارشکار و فایل راهنما
عنوان لاتین مقاله: A New Control Scheme in a Battery Energy Storage System for Wind Turbine Generators
عنوان فارسی مقاله: یک روش کنترلی جدید برای سیستم ذخیره انرژی باتری توربین ژنراتورهای بادی