دانلود شبیه سازی مقاله تشخیص جزیره ای تولید پراکنده مبتنی بر اینورتر با کنترل ولتاژ لینک DC

تشخیص جزیره ای تولید پراکنده

تولید پراکنده (DG) بخاطر مقررات زدایی بازار و نگرانی های محیطی، کاربرد گسترده ای در صنعت برق پیدا کرده است. حفاظت جزیره ای یکی از مهترین مسائل در کاربردهای DG می باشد. جزیره ای شدن، به صورت برقدار شدن محض قسمتی از یک سیستم قدرت الکتریکی، و جدا شده از باقی سیستم قدرت، تعریف می شود. واحد DG باید حالت جزیره ای را شناسایی کند و سیستم جزیره ای شده را به موقع قطع کند تا از وارد شدن آسیب جلوگیری شود. جزیره ای شدن غیرعمدی DG می تواند باعث بوجود آمدن مسائل کیفیت توان (PW)، تداخل با ادوات حفاظتی و کاهش قابلیت اطمینان برای مشتریان شود. سه روش عمده برای حفاظت جزیره ای وجود دارد: 1) پسیو، 2) اکتیو و 3) مبتنی بر ارتباطات. روش های پسیو به صورت پیوسته پارامترهای سیستم، مانند ولتاژ، فرکانس، اعوجاج هارمونیک و غیره را تحت نظر می گیرد. در این روش، یک یا چند عدد از این پارامترها به میزان قابل توجهی هنگام جزیره ای شدن شبکه، تغییر یافته اند. تنظیم یک آستانه مناسب می تواند به متمایز سازی بین شرایط جزیره ای و متصل به شبکه، کمک کند. روش حفاظت اضافه/کم فرکانس از آستانه های فرکانس بالا و پایین که معمولاً به ترتیب برروی 60.5 و 59.3 هرتز تنظیم می شوند، استفاده می کند. روش حفاظت اضافه ولتاژ/کمبود ولتاژ از آستانه های بالا و پایین ولتاژ که برروی بترتیب 110% و 88% مقدار ولتاژ آستانه تنظیم می شوند، استفاده می کند. آستانه های بالا و پایین برای اجتناب از قطع ناخواسته DG بخاطر آشفتگی های دیگر سیستم، استفاده شده اند. گاهی، بار همخوانی و تناسب تنگاتنگی با ظرفیت DG پیدا می کند. در این حالت، مقدار انحراف فرکانس یا ولتاژ برای فعال سازی سیستم شناسایی جزیره ای کافی نخواهد بود. چندین روش شناسایی جزیره ای پسیو پیشنهاد شده اند که می توان اضافه ولتاژ/کم ولتاژ، اضافه فرکانس/کم فرکانس، نرخ تغییر توان اکتیو، نرخ تغییر فرکانس (ROCOF)، نرخ تغییر فرکانس برروی توان، تغییرات ولتاژ و ضریب توان، شناسایی جهش فاز، و عدم توازن ولتاژ و اعوجاج هارمونیک کل را نام برد. روش های شناسایی پسیو حالت جزیره ای، از زون های عدم شناسایی (NDZهای) بزرگ رنج می برند. NDZ ها به صورت شرایط بارگذاری که برای آنها روش شناسایی جزیره ای نمی تواند به موقع کار کند، تعریف شده اند. فنون اکتیو برای وادار کردن DG به ناپایدار شدن در حالت جزیره ای و تعامل با بهره برداری مستقیم از سیستم قدرت، طراحی شده اند. مزیت اصلی فنون اکتیو یا فعال نسبت به فنون پسیو، NDZ کم آنها، می باشد. روش های اکتیو شامل جابجایی فرکانس حالت لغزشی، دریفت فرکانس اکتیو یا سوگیری فرکانس، جابجایی فرکانس ساندیا و مبنای اعوجاج هارمونیک می باشند. روش های اکتیو، NDZ کوچکتری دارند و می توانند PQ سیستم قدرت را تنزل بخشند. روش های مبتنی بر ارتباطات هیچگونه NDZ ندارند، اما نسبت به روش های قبلی، گرانتر هستند. این پروژه، یک روش شناسایی حالت جزیره ای جدید را پیشنهاد می دهد که مزیت های روش های شناسایی جزیره ای اکتیو و پسیو، NDZ کم و دقت خوب را دارد. استراتژی کنترل اینورتر منبع ولتاژ برای کار در ضریب توان واحد، طراحی شده اند. همچنین، طرف dc بوسیله یک منبع ولتاژ dc کنترل پذیر، مدل سازی شده است. ایده اصلی این پروژه، تغییر ولتاژ لینک dc با ملاحظه تغییرات ولتاژ PCC در طی شرایط جزیره ای می باشد. یک روش آسان و به سادگی قابل پیاده سازی، مانند حفاظت اضافه ولتاژ/کمبود ولتاژ (OVP/UVP) را می توان برای شناسایی شرایط جزیره ای، مورد استفاده قرار داد. بعد از اینکه دامنه ولتاژ از یک مقدار آستانه تعیین شده فراتر رود، شرایط جزیره ای شناسایی می شود و DG قطع می گردد.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار سیمولینک متلب (MATLAB) انجام شده است. برای ران کردن شبیه سازی ها بهتر است تا از نسخه 2012 به بالاتر استفاده گردد. در ادامه، تعدادی از تصاویر مربوط به خروجی های این شبیه سازی قرار داده شده است.