تحلیل امنیت ولتاژ در یک ریز شبکه با حضور توربین های بادی

در این پایان نامه، ابتدا توضیحاتی در مورد ریز شبکه ها و اصول کنترلی آن و همچنین منابع تولید پراکنده به همراه استراتژی های کنترلی آن ارائه شده است. در ادامه با توجه به اینکه عملکرد بهینه ریز شبکه ها نیازمند مطالعه همه جانبه در مورد برنامه ریزی و کنترل منابع تولید پراکنده دارد، مطالعات پخش بار در یک ریز شبکه بر مبنای جبران سازی توان راکتیو آورده شده است. در این مطالعه علاوه بر استراتژی های کنترلی مرسوم pq و pv از نوع جدیدی برای کنترل منابع تولید پراکنده استفاده شده است که بر اساس مشخصه voltage droop کار می کند. رفتار این نوع منابع پراکنده که vdc نامیده می شوند به طور دقیق در برنامه پخش بار مدل شده است و اثر آن بررسی شده است ودر بعضی حالات مشخصه آن اصلاح شده است. همچنین تأثیر شیب مشخصه این نوع مولدها روی پایداری سیستم در حضور مولد های نوع pv دیده شده است. سپس، بحث مهم امنیت ولتاژ در ریز شبکه ها به همراه یک شاخص پایداری آورده شده است که بر اساس معادلات پخش بار بدست آمده است. با استفاده از این سه نوع استراتژی کنترلی روشی برای برنامه ریزی بهینه تولید توان راکتیو برای داشتن بهترین شرایط در ریزشبکه ارائه شده است و طرح های مختلف برای تعیین استراتژی کنترل توان راکتیو منابع تولید پراکنده بررسی می شوند. در ادامه مطالب سعی شده است بر اساس منحنی تابع چگالی احتمال باد و بار اثر عدم قطعیت تولید توسط توربین های بادی و اثر عدم قطعیت مصرف توسط بار های احتمالی روی برنامه ریزی بهینه ریز شبکه ها نشان داده شود. هدف این برنامه ریزی یافتن متغیرهای کنترلی(میزان تولید مولد های pq، مقدار ولتاژ تنظیمی مولد های pv و مشخصهvoltage droop برای مولد های vdc) بهینه است. در این نوع برنامه ریزی که شامل چهار مرحله است با در نظر گرفتن مسائل اقتصادی ریز شبکه ابتدا در مرحله اول تلفات کل شبکه مینیمم می شود سپس در مرحله دوم برای آزاد نگه داشتن ذخیره توان راکتیو برای منابع تولید نوع دوم و سوم، توان راکتیو ذخیره منابع تولید پراکنده ماکزیمم می شود سپس در مرحله سوم الگوریتم مورد نظر بدترین شاخص پایداری ولتاژ را برای داشتن بیشترین حاشیه پایداری ولتاژ ماکزیمم می کند. در پایان، در مرحله چهارم برای داشتن هر سه وضعبت قبل تا حد ممکن از یک مسئله بهینه سازی چند هدفه استفاده می شود. بعد از مشخص شدن نقاط کار بهینه مولد ها ، مولدهایی که ذخیره توان راکتیو کافی دارند به همراه تعداد طرح های ممکن کنترل توان راکتیو ریزشبکه تعیین می شوند. سپس شاخصی ارائه می شود که بهترین طرح را همراه با بهترین پارامتر های کنترلی تعیین می کند. در آخر روشی برای کاهش تعداد سناریو های شبیه سازی مونت کارلو ارائه شده است که در کاهش زمان رسیدن به جواب واقعی در مسئله بهینه سازی بسیار موثر است.