دانلود شبیه سازی مقاله مدیریت انرژی و کنترل هماهنگ اینورتر تولید پراکنده در ریزشبکه

پروژه متلب مدیریت انرژی

در دهه گذشته، فنآوریهای ارتباطات و کنترل کارآمد و مطمئن، تلفیق شده با افزایش امکانات و تاسیسات الکتریکی هوشمندتر، مانند وسایل نقلیه الکتریکی و کنتورهای هوشمند، باعث افزایش تعداد مصرف کنندگان مشارکت کننده در مدیریت پاسخ به تقاضا (DRM) شده است. همچنین پژوهش جاری بر دستیابی به یک شبکه هوشمندتر از طریق مدیریت طرف تقاضا (DSM) متمرکز شده است و در نتیجه ذخایر انرژی را افزایش می دهد و کیفیت توان سیستم های توزیع، مانند جبرانسازی هارمونیک برای بارهای غیرخطی را بهبود می بخشد. این روندهای جدید، سطوح بالاتر نفوذ تولید تجدید پذیر، مانند انرژی بادی و خورشیدی به درون شبکه را ممکن می سازند. تلفیق منابع تجدیدپذیر می تواند تولید از شبکه توزیع را تکمیل کنند. اما، این منابع تجدیدپذیر ماهیت گهگاهی دارند و ممکن است قابلیت اطمینان و پایداری شبکه توزیع را مختل کنند. در نتیجه، ادوات ذخیره انرژی، مانند باتری ها و ابرخازن ها، برای جبرانسازی تغییرات منابع تجدیدپذیر، لازم می باشند. بکارگیری ادوات ذخیره انرژی همچنین برای مدیریت اوج تقاضا و تغییرات تقاضای بار، بسیار مهم است. در این پروژه، یک ریزشبکه متشکل از یک آرایه فتوولتائیک (PV)، یک سلول سوخت غشای تبادل پروتون (PEMFC) و یک باتری یون لیتیومی (SB) پیشنهاد شده است. PEMFC به عنوان یک واحد مولد پشتیبان برای جبرانسازی توان تولید شده بوسیله ماهیت گهگاهی آرایه PV استفاده می شود. SB برای برش پیک بار در طی عملکرد متصل به شبکه و برای تامین توان برای هر گونه کمبود توان تولید شده در حالت جزیره ای و حفظ پایداری شبکه توزیع، پیاده سازی می شود. یک الگوریتم مدیریت انرژی برای ریزشبکه طراحی شده تا تقسیم توان میان واحدهای DG مختلف را هماهنگ کند. کنترلر پیشنهادی برای اینورترهای واحدهای DG براساس یک الگوریتم «کنترل پیش بین مدل» (MPC) جدیداً توسعه یافته می باشد که بطور جداگانه مسائل حالت پایدار و کنترل گذرا را بهینه سازی می کند. با استفاده از این روش، زمان محاسبه به میزان زیادی کاهش می یابد.

در شکل زیر، آرایش کلی مربوط به معماری ریزشبکه پیشنهادی در این شبیه سازی نشان داده شده است:

در این پروژه، یک سیستم کنترل که عملکرد چندین اینورتر DG در یک ریزشبکه برای عملکرد متصل به شبکه و جزیره ای را هماهنگ می کند، ارائه شده است. کنترلر پیشنهادی برای اینورترهای DG براساس یک الگوریتم MPC تازه ابداع شده است که مسئله کنترل را به ریزمسائل های حالت پایدار و گذرا تفکیک می کند تا زمان محاسبه کلی را کاهش دهد. همچنین این کنترلر فیلترهای کالمان را به درون طراحی کنترل تلفیق می کند تا طیف های هارمونیک جریان های بار را استخراج کند و مراجع لازم برای کنترلر را استخراج نماید. اینورترهای DG می توانند جریان های هارمونیک بار را بطور مشابه با جبرانسازهای متداول، مانند فیلترهای اکتیو و پسیو جبرانسازی کند و بنابراین، هیچ گونه تجهیزات اضافه ای برای بهبود کیفیت توان لازم نیست. برای محقق سازی مفهوم شبکه هوشمند، توابع مدیریت انرژی مختلفی مانند برش پیک بار و برش بار، نیز در مطالعات شبیه سازی نشان داده شده اند. نتایج تایید کرده اند که این ریزشبکه قادر به مدیریت موثر شرایط عملکردی مختلف در طی عملکردهای متصل به شبکه و جزیره ای می باشد و بنابراین قابلیت اطمینان و پایداری کلی ریزشبکه را افزایش می دهد.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده و در ادامه، فقط تعدادی از نتایج خروجی آن قرار داده شده است؛ توضیحات کامل مربوط به نحوه اجرا و عملکرد شبیه سازی در قالب یک فایل گزارشکار داخل محصول قرار داده شده است.