کنترل توان اینورترهای موازی با استفاده از تکنیک droop اصلاح شده

افزایش وابستگی زندگی مدرن امروز به تجهیزات الکتریکی و سیستم های کامپیوتری، نیاز به سیستم های تغذیه توان با قابلیت اعتماد بالا را ضروری ساخته است. این نیاز در مورد بارهای بحرانی از قبیل بیمارستان ها ، سیستم های مخابراتی، مراکز اطلاعاتی وغیره بیشتر احساس می شود، به گونه ای که قطع تغذیه چنین بارهائی مستلزم بهره گیری از سیستم های تغذیه توان بدون وقفه (ups) به عنوان واحد رزرو تغذیه کننده این بارها است. در این میان اتصال موازی ups ها دارای مزایائی از بعد قابلیت اعتماد ، انعطاف پذیری در نصب، تعمیر و نگهداری و قابلیت توسعه می باشد. اما اتصال موازی آنها با مشکلاتی نیز همراه می باشد. مهمترین مشکل استفاده از واحدهای موازی، پیچیدگی سیستم کنترل آنها است. در عملکرد موازی اینورترها، واحد ها می بایست چنان کنترل شوند که ضمن اجتناب از اضافه بار آنها، شرایط مناسبی از نظر کیفیت توان برقرار باشد. با توجه به آنکه در عملکرد موازی upsها، انتقال سیگنال های کنترلی بین آنها ممکن است بسیار سخت و یا با کاهش قابلیت اعتماد سیستم باشد، لذا کنترل واحدها باید بر اساس اطلاعاتی باشد که در محل آنها موجود است. این امر پیچیدگی بیشتر سیستم کنترل را موجب می شود. علاوه بر سیستم های ups، اتصال موازی اینورتر ها در منابع تولید پراکنده نیز مشاهده می شود. در سالهای اخیر این منابع به علت ویژگی های اقتصادی و زیست محیطی خود، توجه بسیاری از محققین را به خود معطوف کرده اند و مفهومی تحت عنوان ریزشبکه (microgrid) را پدید آورده اند. یک ریز شبکه به مجموعه ای از بارها، منابع تولید پراکنده و واحدهای ذخیره سازی انرژی اطلاق می شود که عملکرد جمعی آنها باعث می شود قابلیت جذب یا انتقال انرژی به شبکه ای که بدان متصل است، را داشته باشد. یک ریزشبکه دارای دو شرایط عملکرد 1) متصل به شبکه (the grid connected) 2) مستقل از شبکه (the islanded) است. در وضعیت اتصال به شبکه ، اینورترها به گونه ای کنترل می شوند که توان ثابتی را تحویل دهند. در حالی که در وضعیت مستقل از شبکه، اینورترها به گونه ای کنترل می شوند که ضمن حفظ ولتاژ و فرکانس در محدوده مجاز، کل توان مورد نیاز بار را تامین کنند. بدیهی است که در این شرایط نیز توان تحویلی توسط هر اینورتر باید متناسب با ظرفیت نامی آن و بر اساس اطلاعاتی باشد که در محل آن اینورتر موجود است. این پایان نامه مساله کنترل توان تعداد دلخواهی ااینورتر با اتصال موازی و در وضعیت مستقل از شبکه را مورد بررسی قرار می دهد. طراحی سیستم کنترل برای اینورترها با فرض عدم امکان انتقال شیگنال های کنترلی بین واحدها صورت می گیرد، لذا از تکنیک droop به عنوان اساس طراحی سیستم کنترل بهره گرفته می شود. ایجاد قابلیت تقسیم توان هارمونیکی، جبرانسازی تاثیر نامطلوب عدم تساوی امپدانس خطوط بر تقسیم بار بین واحدها و نیز جبرانسازی تاثیر تلرانس واحدها بر تقسیم بار بین آنها اهداف اصلی طراحی سیستم کنترل را تشکیل می دهد. طراحی سستم کنترل در دو وضعیت مختلف صورت می گیرد : 1) شرایطی که امپدانس خطوط دارای طبیعت سلفی غالب باشد، 2) شرایطی که امپدانس خطوط دارای طبیعت مقاومتی غالب باشد. پس از طراحی سیستم کنترل، نتایج شبیه سازی برای بارهای مختلف و در شرایط پایدار و گذرا ارائه می شود.