دانلود شبیه سازی مقاله کنترل فرکانس و توان واقعی در سیستم قدرت ایزوله

کنترل فرکانس و توان

با تخلیه سریع سوخت های فسیلی، نقش منابع انرژی تجدیدپذیر در سناریوی انرژی فعلی جهان در حال پررنگ شدن است. تولید انرژی از باد در مقایسه با سایر منابع غیرمتعارف انرژی، مقرون به صرفه ترین گزینه است. مولدهای توربین بادی (WTG) عمدتاً گزینه مناسبی برای بارهای ایزوله محسوب می شوند. انتقال توان به این بارها یکی از جدی ترین مشکلات است. در نواحی دوردست، تامین انرژی برق عمدتاً از طریق مولدهای دیزلی صورت می گیرد. سیستم تامین توان ایزوله شده بادی- دیزلی محبوب ترین گزینه برای نواحی دوردست محسوب می شود. مولدهای دیزل به عنوان یک منبع پشتیبان، برای جبران تغییرات تامین/ تولید توان، ناشی از نوسانات سرعت باد عمل می کنند. نوسانات چشمگیر توان بدلیل تغییرات ناگهانی در بار، و تغییرات غیرعادی در سرعت باد، در خروجی توربین های بادی پدید می آیند. فلذا باید نسبت به حداقل سازی آن ها اقدام کرد. در تحقیقات قبلی این حوزه، چندین روش متداول از جمله روش فضای حالت، کنترل بهینه و کنترل مقاوم، جهت کنترل توان خروجی مولد توربین بادی بکار رفته اند. هدف، دستیابی به عملکرد دینامیک خوب توان خروجی WTG، در مواجهه با اغتشاشات در شرایط بار و باد است.

در این پروژه، عملکردهای دینامیک یک سیستم توان ترکیبی باد- دیزل ایزوله، با در نظر گرفتن استفاده احتمالی از کنترل کننده های PI (تناسبی- انتگرالی) و PID (تناسبی- انتگرالی- مشتقی) بررسی شده اند. همچنین مدل های کامل بادی در این مطالعه لحاظ شده اند. پارامترهای بهره (گین) کنترل کننده های PI و PID، با استفاده از الگوریتم ژنتیک و بهینه سازی ازدحام ذرات، و در نظر گرفتن توابع هدف مبتنی بر مقدار ویژه و تابع هدف درجه 2 بهینه سازی شده اند. تحلیل ها نشان می دهند که پارامترهای بهره بهینه سازی شده با روش بهینه سازی ازدحام ذرات و الگوریتم ژنتیک، پاسخ های دینامیک کم و بیش یکسانی را به ارمغان می آورند. البته از جنبه ای دیگر مشاهده می شود که بهینه سازی ازدحام ذرات از نظر محاسباتی موثرتر از الگوریتم ژنتیک است. همچنین بررسی ها نشان می دهند که اثر نویز بادی بر عملکردهای دینامیک قابل اغماض است، حتی می توان این اثر را از مدل ریاضیاتی حذف نمود. همچنین با انجام تحلیل حساسیت، مقاومت و پایداری سیستم حلقه بسته نسبت به تغییرات پارامتری به اثبات رسیده است. سیستم حلقه بسته، مطابق معیار پایداری D، مقاومت و پایداری خوبی دارد. در نهایت اثر تزریق توان بوسیله سیستم هیبرید باد- دیزل بر شبکه توزیع بررسی شده است. رضایت بخش بودن عملکرد این سیستم به اثبات رسیده است.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده و در ادامه نیز تعدادی از تصاویر مربوط به خروجی های شبیه سازی قرار داده شده است: