ارائه یک راهکار جدید کنترلی در پیاده سازی اینرسی مجازی

ژنراتور حین بهره برداری در سیستم قدرت، در سرعت خاص می چرخد. رتور ژنراتور جسمی سنگین بوده و دارای اینرسی زیادی است و در سرعت نامی انرژی جنبشی در آن ذخیره می شود. هنگام بروز اغتشاش، رتور به دلیل داشتن اینرسی در مقابل تغییر سرعت، مقاومت می نماید و مقداری از عدم تعادل پیش آمده را با تبادل انرژی جنبشی خود جبران می -کند. از آنجا که فرکانس شبکه متاثر از سرعت رتور است، به این ترتیب اینرسی رتور در کاهش نوسانات فرکانسی مفید بوده و در برابر تغییر فرکانس مقاومت می نماید. امّا در سیستم های مدرن با افزایش استفاده از منابع تجدیدپذیر، تولیدکنندگان یا بدون اینرسی هستند یا میزان این اینرسی کم است. این منابع در تولید شرکت می کنند اما توانایی ایجاد اینرسی ندارند و در نهایت اینرسی کلی سیستم نسبت به قبل کاهش می یابد. در این صورت طبیعت نوسانی منابع تجدیدپذیر و همچنین مسئله کاهش اینرسی کلی باعث می شود سیستم در برابر اغتشاش مقاومت کمی داشته و نوسانات فرکانسی بیشتر شود. به این ترتیب با افزایش درصد حضور ریزشبکه ها، به خصوص در مد جزیره ای، معضل پایداری فرکانسی مطرح می-گردد. در این تحقیق تلاش بر این است که برای جلوگیری از مسئله فوق، راهکار کنترلی جدید جهت بهبود پایداری فرکانسی سیستم در شبکه های جدید ارائه شده و درنهایت قابلیت آن به صورت نظری و با استفاده از شبیه سازی نشان داده می شود. در این راستا مفهوم ژنراتور سنکرون مجازی ارائه شده است. ژنراتور سنکرون مجازی، مفهومی نوین در استراتژی کنترلی به منظور بهبود پایداری سیستم-های قدرت در حضور حجم زیادی از تولیدکنندگان با اینرسی کم می باشد. کنترل اینرسی مجازی یک حالت خاص از پیاده سازی ژنراتور سنکرون مجازی است که تنها عملکرد محرک اولیه در کنترل فرکانس معادل-سازی می شود. مدار اصلی کنترل اینرسی مجازی، اینورتر سه فازی است که ساختار کنترلی آن به شکلی طراحی می شود که علاوه بر تامین توان، رفتاری شبیه ژنراتور سنکرون داشته باشد. در این پایان نامه، ساختار کنترلی مناسبی را به منظور کنترل توان اکتیو خروجی اینورتر به تبعیت رفتار ژنراتور سنکرون تشکیل داده و با شبیه سازی بهبود پاسخ فرکانسی شبکه بررسی گردیده است.