مدل سازی و شبیه سازی سیستم ابر رسانای ذخیره ساز انرژی به عنوان منبع تولید پراکنده

در سال های اخیر، به تدریج سیستم های ذخیره ساز انرژی هم چون سیستم ابررسانای ذخیره ساز انرژی مغناطیسی (smes)، به عنوان یک گزینه ی پیشرفته در کاربردهای تولید پراکنده و توان بالا، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این رساله مدلی تفصیلی برای سیستم smes به عنوان منبع تولید پراکنده ارائه شده است. این مدل براساس smes مبتنی بر vsi بوده و شامل چاپر سه سطحی دو طرفه، لینک dc، اینورتر سه سطحی npc، فیلتر هارمونیکی lcl و ترانسفورماتور کوپلاژ به شبکه قدرت می باشد. این مدل با ارائه مدارهای الکتریکی، استراتژی های کلیدزنی و کنترلی هر جزء، مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین در این رساله یک الگوریتم نوین برای کلیدزنی و کنترل چاپر سه سطحی دو طرفه، جهت تغذیه یک اینورتر منبع ولتاژ سه سطحی در سیستم smes ارائه شده است. کنترل همزمان و مستقل ولتاژ خازن های لینک dc، سرعت بالا و محدودسازی فرکانس کلیدزنی از مهم ترین ویژگی های الگوریتم کلیدزنی پیشنهادی می باشد. سیستم smes در دو وضعیت جدا از شبکه و متصل به شبکه قدرت، به ترتیب جهت تغذیه بار محلی و تبادل توان های اکتیو و راکتیو با شبکه، به کار گرفته شده است. در وضعیت جدا از شبکه، کنترل کننده ولتاژ و در وضعیت متصل به شبکه، کنترل کننده توان، سیستم smes را کنترل می کنند. دو ساختار، یکی با کنترل کننده pi مرسوم و دیگری کنترل در قاب مرجع d-q برای کنترل کننده توان پیشنهاد شده است. مدل و الگوریتم های کنترلی پیشنهاد شده از طریق شبیه سازی در نرم افزار متلب/سیمولینک ارزیابی شده است. مطالعات صورت گرفته برروی نتایج حاصله از شبیه سازی شان دهنده ی اعتبار مدل سازی و اثربخشی رویکردهای کنترلی پیشنهاد شده می باشد. به طوری که، سیستم smes پیشنهادی همراه با کنترل کننده های طراحی شده می تواند ولتاژ بار محلی در وضعیت جدا از شبکه، و تبادل مستقل و همزمان توان های اکتیو و راکتیو در وضعیت متصل به شبکه را کنترل کند.