کنترل توان منابع تولید پراکنده با قابلیت plug and play

در دو دهه گذشته، مسائلی مانند گرمایش زمین و آلودگی هوا و از طرف دیگر افزایش تقاضا برای انرژی برق، دست اندرکاران و تصمیم گیرندگان صنعت برق را براین داشته که به سوی تولید انرژی برق از منابع انرژی تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی، بادی و همچنین تکنولوژی های جدیدتر مانند پیل های سوختی گام بردارند. در این پایان نامه کنترل توان منابع تولید پراکنده مورد بررسی قرار گرفته است. کنترل توان پیل سوختی متصل به شبکه با درنظر گرفتن قید فاکتور بهره برداری و کنترل توان نیروگاه خورشیدی با ارائه روش جدید mppt و کنترل ولتاژ باس dc از بخشهای این پایان نامه می باشد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که کنترل کننده پیشنهادی برای کنترل توان اکتیو پیل سوختی، می تواند با حداقل مطالعات مهندسی در هرمحل نصب، کنترل توان پیل سوختی را با درنظر گرفتن قیود بالا و پایین فاکتور بهره برداری با سرعت مناسب انجام دهد. روش کنترل جدیدی برای کنترل خروجی توان اکتیو پیل سوختی اکسید جامد ارائه شده است. این کنترل کننده قیود بالا و پایین فاکتور بهره برداری در نظر گرفته شده است. در کنترل کننده پیشنهادی از کنترل کننده pi تطبیقی استفاده شده است که در آن ضرایب k_p و k_i با نزدیک شدن فاکتور بهره برداری به قید بالای خود کاهش می یابند و با نزدیک شدن به قید پایین افزایش می یابند. با استفاده از این روش، هم سرعت رسیدن به نقطه کار جدید افزایش می یابد و هم قیود بالا و پایین فاکتور بهره برداری نیز رعایت می شوند. نتایج شبیه سازی های انجام شده نشان می دهد که کنترل کننده پیشنهادی در زمان کمتر و با نوسانات کمتری، خروجی توان پیل سوختی را به مقدار مورد نظر می رساند. استفاده از سیستم upqc به همراه نیروگاه خورشیدی به صورت pv-upqc می تواند علاوه بر رساندن توان تولیدی نیروگاه خورشیدی به شبکه و بار، اعوجاج های ولتاژ و جریان بار غیرخطی را جبران کرده و در صورت بروز افت ولتاژ در شبکه و یا مشکلات دیگر، ولتاژ دو سر بار را در مقادیر نامی نگهداری کند. سیستم pv-upqc نسبت به نیروگاه خورشیدی و upqc جداگانه به دلیل استفاده از یک اینورتر کمتر دارای مزیت اقتصادی نیز می باشد. یک الگوریتم ردیابی نقطه حداکثر توان هیبرید جدید در این پایان نامه پیشنهاد شده است. این الگوریتم، برپایه تخمین جریان حداکثر توان و همچنین استفاده از حلقه تنظیم دقیق با استفاده از روش p&o در سیستم pv-upqc با موفقیت شبیه سازی شده است و نتایج شبیه سازی نشان دهنده عملکرد بهتر نسبت به سایر روش ها می باشد.