جبران سازی عدم تعادل بار در ریزشبکه ی(micro-grid) جدا از شبکه

دنیای مدرن امروزی به شدت نیازمند انرژی برق با کیفیت و قابلیت اطمینان بالا است. اهمیت مسئله انرژی، انتشار گازهای گلخانه ای، آلودگی های زیست محیطی و از همه مهمتر تجدیدناپذیر بودن سوخت های فسیلی، فرسوده شدن تجهیزات شبکه های انتقال و توزیع و نیاز به سرمایه گذاری کلان برای توسعه و نوسازی زیرساخت های پایه ای آنها از یک طرف و نیاز به انرژی برق با کیفیت و قابلیت اطمینان بالا از طرف دیگر سبب شده است تا استفاده از منابع انرژی نو بعنوان تولیدکننده انرژی الکتریکی مورد توجه بسیاری از کشورهای پیشرفته دنیا قرار بگیرد. یکی از گزینه های مناسب جهت تامین انرژی برق، منابع تولیدپراکنده می باشند که امروزه یکی از مهمترین منابع تامین انرژی برق هستند. حضور منابع تولیدپراکنده شبکه های توزیع گذشته را از حالت پسیو به شبکه های اکتیو تبدیل کرده است. شبکه های توزیع اکتیو یا همان ریزشبکه ها به شبکه های فشار ضعیفی اطلاق می شود که شامل منابع تولیدپراکنده از قبیل: توربین های بادی، نیروگاه های خورشیدی، میکروتوربین ها و... ، ذخیره سازهای انرژی همچون : باطری ها، چرخ های طیار و ابرخازن ها و... ، بارهای حساس و بارهای قابل قطع می باشند که توسط یک ترانسفورماتور به شبکه ولتاژ متوسط بالادست متصل می-شود. ریزشبکه ها در حالت عادی به صورت متصل به شبکه سراسری بهره برداری می شوند ولی در صورت بروز خطا در شبکه بالادست و یا جهت بهبود کیفیت توان برای بارهای موجود و ... این قابلیت را دارا می باشند که در حالت جدا از شبکه نیز کار کنند. ظرفیت منابع تولید موجود در ریزشبکه ها از چند صد کیلووات تجاوز نمی کنند. با توجه به حضور منابع تولید پراکنده در سطح توزیع ماهیت ریزشبکه ها تا حد زیادی با شبکه قدیمی متفاوت خواهد بود بنابراین مسئله بهره برداری و کنترل ریزشبکه ها متفاوت از شبکه-های سنتی می باشد. این تفاوت می تواند پایه بسیاری از تحقیقات در این زمینه شود. چون ماهیت ریزشبکه ها به نحوی است که قابلیت بهره برداری به صورت جزیره ای (جدا از شبکه بالادست) را دارند، به همین علت یکی از مهمترین مسائلی که در رابطه با این شبکه-ها مطرح است، نحوه تامین کیفیت توان مطلوب برای بارهای حساس در این شبکه ها در حالت جزیره ای می باشد. ریزشبکه ها به دلیل وجود بارهای تکفاز و همچنین منابع تکفاز از قبیل سلول های خورشیدی در آن از نظر سیستم سه فاز متعادل نمی باشند. لذا ارائه راهکارهای مناسب کنترلی برای بهبود عملکرد ریزشبکه ها در حالت جدا از شبکه و در شرایط عدم تعادل بار بروی فازهای مختلف از اهمیت بسزایی برخوردار است. هدف این تحقیق جبران سازی تاثیر منفی بارهای نامتقارن ریزشبکه ها در حالت جزیره ای می باشد. در این پایان نامه موارد زیر انجام شده است. 1- ارائه استراتژی های کنترلی برای عملکرد صحیح ریزشبکه در حالت جدا از شبکه. 2- تجزیه و تحلیل پاسخ دینامیکی سیستم در صورت وقوع اغتشاشاتی از قبیل ورود و خروج ناگهانی بار یا بروز اتصال کوتاه سه فاز در ریزشبکه در حالت جزیره ای. 3- بررسی تاثیر عدم تعادل بار بر روی پارامترهای ریزشبکه از قبیل تلفات خطوط، ولتاژ ریزشبکه و جریان منابع و... 4- طراحی کلید هوشمند برای اتصال منابع تکفاز به ریزشبکه برای اصلاح عدم تعادل بار و ولتاژ برای هر دو حالت متصل به شبکه سراسری و حالت جزیره ای (بهبود کیفیت توان) و در آخر نتایج بدست آمده از مطالعات فوق بروی یک ریزشبکه نمونه ارائه شده است.