اصلاح کیفیت ولتاژ در ریزشبکه ها

ریز شبکه به عنوان یک شبکه محلی کوچک که متشکل از منابع تولید پراکنده و بار ها بوده، که برای افزایش کیفیت برق و قابلیت اطمینان برای مصرف کنندگان در عملکرد های متصل به شبکه اصلی یا مستقل از شبکه اصلی مورد استفاده قرار می گیرد. با افزایش بارهای تک فاز و غیرخطی کوچک و بزرگ، امروزه کیفیت ولتاژ در این ریز شبکه ها از اهمیت زیادی برخوردار شده است. یکی از مسائل رایج در بحث کیفیت ولتاژ، نامتعادلی ولتاژ می باشد. نامتعادلی ولتاژ عوامل متعددی دارد که عمده ترین آن در اثر بار های نامتعادل رخ می دهد. نامتعادلی ولتاژ به دلیل نزدیکی بار و منبع تولید انرژی در ریزشبکه ها، در تمام شین های ریز شبکه گسترش می یابد و از آنجایی که در این شبکه ها اینرسی کمی وجود دارد هر گونه بی ثباتی یا تغییرات ناگهانی در سیستم می تواند منجر به خاموشی سیستم شود. با توجه به خلأ های تحقیقاتی قابل توجهی که در گذشته وجود دارد در این پایان نامه عوامل تولید نامتعادلی ولتاژ، و اثرات آن بر تجهیزات ریزشبکه شناسایی شده و سپس به منظور ارزیابی شدت نامتعادلی ولتاژ، انواع شاخص ها و استاندارد های نامتعادلی ولتاژ مورد توجه قرار می-گیرد. با تحقیقات صورت گرفته، طرح پیشنهادی در این پایان نامه که به منظور جبرانسازی نامتعادلی ولتاژ ناشی از بار نامتعادل در یک ریزشبکه سه فاز سه سیم که قابلیت عملکرد، در حالت متصل به شبکه اصلی و مستقل از شبکه اصلی را دارا می باشد بدین صورت است که، تزریق توالی منفی جریان توسط منبع تولید پراکنده با تغذیه از پیل سوختی اکسید جامد انجام می شود که محدودیت های توان مانند منابع پنل خورشیدی را ندارد. در ساختار کنترلی این جبرانساز، توالی منفی جریان با استفاده از روش انتگرال های تعمیم یافته مرتبه دوم که خطای کمتری نسبت به روش های دیگر دارد، در قاب مرجع ساکن جداسازی می شود و سپس به قاب مرجع گردان سنکرون انتقال می یابد و مرجع جریان را تعیین می کند. سپس با اینورتر های مجهز به کنترل کننده جریان، این جریان توالی منفی تزریق می گردد و جریان خطوط متعادل می شود. بنابراین جریان تزریقی منابع تولید پراکنده به بار متعادل می گردد و نامتعادلی ولتاژ کاهش می یابد. جزییات طراحی جبرانساز، ریزشبکه، منبع تولید پراکنده پیل سوختی به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است. همچنین با ارائه شبیه سازی در محیط نرم افزار مطلب نتایج خوبی حاصل شد و نامتعادلی ولتاژ به ازای بار های تک فاز و دوفاز در عملکرد های متصل و جدا از شبکه برای ریزشبکه در محدود مجاز کمتر از دو درصد قرار گرفت.