islanding detection methods for microgrids

امروزه استفاده از منابع انرژی پراکنده کاربرد وسیعی یافته است . اگر چه این منابع بسیاری از مشکلات شبکه را حل می کنند اما زیاد شدن آنها مسائل فراوانی برای سیستم قدرت به همراه دارد . استفاده از میکروشبکه راه حلی است که علاوه بر استفاده از مزایای منابع انرژی پراکنده برخی از مشکلات ایجاد شده توسط آنها را نیز منتفی می کند . همچنین میکروشبکه ها کیفیت برق و قابلیت اطمینان تامین انرژی مشترکان را افزایش می دهند . در این پایان نامه مفهوم میکروشبکه بررسی و اصول اساسی آن توضیح داده می شود. برخی از میکروشبکه های پیاده سازی شده در سرتاسر دنیا و مشخصات آنها معرفی می گردد . اصول عملکرد میکروشبکه ها در حالت متصل به شبکه بررسی شده و یک میکروشبکه تست با این اصول شبیه سازی می شود. یکی از حالت های کار میکروشبکه که نقش اساسی در افزایش قابلیت اطمینان مشترکان دارد، حالت کار جزیره ای است. بر طبق استاندارد ieee std 1547-2003 جزیره، بخشی از شبکه است که از بقیه سیستم جدا گردیده و تنها توسط واحد تولید پراکنده تغذیه می گردد. جزیره ای شدن غیر عمدی، زمانی اتفاق می افتد که اتصال شبکه قدرت اصلی به سیستم توزیع قطع شود ولی منابع پراکنده همچنان به تغذیه بارهای محلی ادامه دهند. جزیره ای شدن غیر عمدی علاوه بر این که ممکن است به تجهیزات آسیب برساند می تواند خطراتی را نیز برای جان افراد ایجاد کند، بنابراین تشخیص و جلوگیری از وقوع این حالت دارای اهمیت است. نوع دیگر جزیره ای شدن، جزیره ای شدن عمدی است. در این حالت منبع پراکنده به منظور افزایش قابلیت اطمینان سیستم به صورت جزیره ای عمل می کند و تغذیه بارهای حساس را بر عهده خواهد داشت. با توجه به اینکه بسیاری از منابع انرژی پراکنده مورد استفاده در میکروشبکه ، مبتنی بر مبدل استاتیکی هستند، ویژگی های میکروشبکه جزیره ای با منابع مبتنی بر مبدل بررسی می شود . کنترل محلی و پراکنده به منظور کنترل ولتاژ و فرکانس میکروشبکه و تقسیم بار بین منابع آن در نظر گرفته می شود. در اکثر مطالعات تشخیص جزیره ای شدن بار به صورت بار امپدانس ثابت مدل می شود. یکی از روش های (پسیو) تشخیص جزیره ای شدن، روش تشخیص بر اساس هارمونیک ها می باشد. این روش، جزیره ای شدن را با اندازه گیری اعوجاج هارمونیکی ولتاژ و مقایسه آن با آستانه های تعیین شده (توسط استانداردها) تشخیص می دهد. این روش بر خلاف روش های پسیو مبتنی بر ولتاژ و فرکانس، ممکن است در حالت هایی که بار محلی و خروجی اینورتر با یک دیگر تطبیق دارند، نیز به درستی عمل کند. در ضمن روشهای پیشنهادی (ترکیبی)تشخیص جزیره ای، برای میکروشبکه اصلی و ریزمیکروشبکه جدا شده از آن و استراتژی های کنترلی جهت بهره برداری بهینه از آنها ارایه شده است. کلمات کلیدی : منابع انرژی پراکنده ، میکروشبکه، مبدل استاتیکی(اینورترها) ، قابلیت اطمینان، روش های تشخیص جزیره ای .