A Multivariable Design Methodology for Voltage Control of a Single-DG-Unit Microgrid
یک روش شناسی طراحی چند متغیره برای کنترل ولتاژ یک ریزشبکه با یک واحد DG
نام مقاله به فارسی:
A Multivariable Design Methodology for Voltage Control of a Single-DG-Unit Microgrid
نام مقاله به انگلیسی:
یک روش شناسی طراحی چند متغیره برای کنترل ولتاژ یک ریزشبکه با یک واحد DG
یک روش شناسی طراحی چند متغیره برای کنترل ولتاژ یک ریزشبکه با یک واحد DG
چکیده:
این مقاله یک روش شناسی (متودولوژی) طراحی برای تنظیم ولتاژ یک ریزشبکه با DG تک واحدی جزیره ای و بار مربوطه اش را پیشنهاد میکند. متودولوژی طراحی کنترلر بر اساس مجموعه ای از مدلهای چند ورودی-چند خروجی (MIMO)ِ سیستم ریزشبکه میباشد و بطور همزمان، شکل دهی حلقه باز و تجزیه سیستم را توسط یک روش بهینه سازی برجسته، اجرا میکند. روند طراحی کنترل شامل: ۱) تعیین مجموعه مدلهای غیر پارامتری سیستم در نقاط بهره برداری مختلف، ۲) تعیین کلاس کنترلر، و ۳) شکل دهی حلقه باز سیستم، توسط کمینه سازی مجموع نرم (اندازه) دوم مربعِ خطاها بین توابع تبدیل حلقه باز سیستم و توابع تبدیل حلقه باز مطلوب، میباشد. مطابق متودولوژی طراحی پیشنهادی، دو کنترلر ولتاژ تکمیل شده d-q، برای تنظیم ولتاژهای بار یک ریزشبکه با DG تک واحدی، پیشنهاد شده است. کنترلرهای پیشنهادی، پایداری مقاوم و پاسخگویی دینامیکی رضایت بخش سیستم را علیرغم ابهاماتِ (عدم قطعیت) پارامتری بار و همچنین وجود بارهای غیر خطی، تضمین میکند. این مقاله جوانب تئوری پیچیده، در فرآیند طراحی کنترلرها را تشریح و عملکرد کنترلرها را مطابق مطالعات شبیه سازی و آزمایشات، ارزیابی میکند.
کلمات کلیدی: بهینه سازی برجسته، کنترل چند متغیره دیجیتال، تولید پراکنده، حالت جزیره ای، شکل دهی حلقه، ریزشبکه، تنظیم ولتاژ، مبدل منبع ولتاژ.
مقدمه:
رشد ثابت در نفوذ واحدهای تولید پراکنده، علاقه قابل توجهی را در ادغام بهینه شبکه، کنترل و بهره برداری واحدهای DG، در زمینه ریزشبکه ها، ایجاد کرده است [۱]. ریزشبکه ها بعنوان یک ویژگی اساسی شبکه های فعال توزیع، در نظر گرفته شده اند و در صورتیکه بطور موثر در هردو حالت متصل به شبکه و جزیره ای کنترل شوند، هماهنگ گردند و عمل کنند، قادرند بطور کامل از واحدهای DG بهره ببرند [۲]-[۷].
در حالت متصل به شبکه بهره برداری یک ریزشبکه، ولتاژ و فرکانس در نقطه اتصال مشترک (PCC) توسط شبکه، تحمیل شده است. در این صورت، هر واحد DG تبادل توان حقیقی/راکتیوش را بر اساس تکنیکهای معروف کنترل جریانهای d-q، کنترل میکند [۲] و [۳]. در حالت بهره برداری جزیره ای، فرکانس و ولتاژ، دیگر توسط شبکه تحمیل نشده اند و تکنیکهای کنترل جریانهای d-q ِ مورد استفاده قرار گرفته در حالت متصل به شبکه، دیگر نمیتوانند عملکرد پایدار ریزشبکه جزیره ای را تضمین کنند. بنابراین در پی یک رویداد جزیره ای، جزیره ای شدن می بایستی هرچه سریعتر، تشخیص داده شود [۸]، و یک استراتژی کنترلی مناسب باید جهت تنظیم ولتاژ و فرکانس ریزشبکه و مدیریت/تقسیم توان در میان واحدهای DG، اتخاذ گردد. این مقاله بر روی توسعه یک متودولوژی طراحی کنترلر دیجیتال چند متغیره، برای کنترل ولتاژ یک ریزشبکه با DG تک واحدی جزیره ای، تمرکز دارد. اگرچه، متودولوژی طراحی پیشنهادی، در زمینه ریزشبکه بررسی شده است، اما به همان میزان برای هر کاربرد تبدیل انرژی مبتنی بر VSC، مناسب میباشد.
| نوع مقاله | IEEE TRANSACTIONS |
| سال ارائه | ۲۰۱۳ |
| ترجمه | دارد |
| شبیه سازی | در محیط MATLAB |
دیدگاه ها