طراحی یک سیستم تصمیم گیر و کنترلی در شبکه های توزیع مجهز به منابع تولید پراکنده در حالت عملکرد جزیره‏ای

با افزایش بکارگیری منابع تولید پراکنده در شبکه‏های توزیع ساختار شعاعی آن تغییر کرده و لذا جهت کنترل و بهره‏برداری این سیستم برای حفظ قابلیت اطمینان بارهای سیستم باید تمهیدات لازم فراهم آید تا در حالت عادی و خطاهای پیش آمده، از منابع تولید پراکنده نصب شده حداکثر استفاده شده و همچنین مسائل حفاظتی و بهره‏برداری اقتصادی شبکه و در نهایت تداوم انرژی الکتریکی مصرف‏کنندگان به نحو مطلوبی انجام شود. در این میان، جزیره‏ای شدن حالتی است که قسمتی از سیستم توزیع که از شبکه اصلی جدا شده است و شامل بارها و منابع تولید پراکنده می‏باشد بتواند انرژی‏دار باقی مانده و بارها تأمین گردند. در سالهای اخیر مفهوم ریزشبکه یا microgrid (شبکه‏های کوچک توزیع شامل منابع تولید پراکنده) بسیار مورد توجه قرار گرفته و تحقیقات در زمینه مسائل مربوط به آن انجام پذیرفته است. در این رساله به منظور تحقق بخشیدن به عملکرد بخشی از سیستم توزیع (فشار متوسط) که مجهز به منابع تولید پراکنده بوده و پس از وقوع رویدادی بصورت جزیره‏ای (ریزشبکه) در می‏آید، تمهیداتی از طریق کنترل کننده‏های منابع موجود تولید پراکنده فراهم شده تا بتوان از حداکثر قابلیت این منابع استفاده شود. منابع تولید پراکنده بررسی شده در این تحقیق شامل سه نوع منبع تولید پراکنده بصورت 1) منبع تولید پراکنده مبتنی بر توربین بادی، 2) منبع تولید پراکنده مبتنی بر ژنراتور سنکرون و 3) منبع تولید پراکنده مبتنی بر واسط مبدل الکترونیک قدرتی (مبدل منبع ولتاژ) می‏باشد. در این رساله برای ایجاد قابلیت عملکرد در حالت جزیره‏ای (ریزشبکه) در یک شبکه توزیع مجهز به منابع تولید پراکنده یک طرح حفاظتی پیشنهاد شده است تا در صورت وقوع انواع خطا در شبکه توزیع با تشخیص به موقع خطا، بخش خطا دیده از شبکه جدا شده و بخشی که به عنوان ریزشبکه باقی می‏ماند بتواند بصورت جزیره‏ای به کار خود ادامه دهد. به منظور بهره‏برداری از منابع تولید پراکنده برای هریک از این منابع و بر اساس پارامترهای اندازه‏گیری شده محلی، استراتژی کنترل و مدیریت توان در دو حالت متصل به شبکه و تشکیل ریزشبکه ارائه شده است. با ارائه این استراتژی کنترل و مدیریت توان، ریزشبکه باقیمانده، که ناشی از وقوع یک رویداد کلیدزنی ناخواسته و یا برنامه‏ریزی شده می‏باشد، قادر خواهد بود در حالت جزیره‏ای به کار خود ادامه داده و نیز حداکثر بار را در فرکانس و ولتاژ مناسب تغذیه کند. شبیه‏سازی ها و مطالعات موردی متنوعی بر روی یک سیستم توزیع فشار متوسط نمونه انجام گردیده و کارآیی الگوریتم پیشنهادی کنترل و بهره‏برداری مورد تحقیق و تأیید قرار گرفته است.