کنترل اضطراری ریزشبکه های الکتریکی

در سال های اخیر، یکی از مهم ترین دغدغه های تولیدکنندگان انرژی الکتریکی، مشکلات ناشی از واحدهای تولیدی سنتی (واحدهای تولیدی بزرگ و عمدتاً با سوخت فسیلی) می باشد. کاهش سوخت های فسیلی و هزینه های بالای احداث نیروگاه ها و خطوط انتقال در شبکه، موجب شده تا استفاده بیشتر از منابع تولید پراکنده در دستور کار قرار گیرد. در این منابع تولیدی، عمدتاً از منابع انرژی پاک و تجدیدپذیر مانند باد و خورشید استفاده می شود. نفوذ زیاد این واحدهای تولیدی کوچک به شبکه مزایای بسیاری دارند، از قبیل: نزدیکی واحد تولید انرژی به مصرف کننده و انعطاف پذیری بالای شبکه به واسطه ی عملکرد آن در هر دو مد کاری متصل و منفصل از شبکه. علاوه بر این مزایا، چالش هایی را برای کنترل و مدیریت شبکه به وجود می-آورند. افزایش پیچیدگی شبکه های الکتریکی، اختلال در تعادل و تقارن شبکه و بر هم خوردن هماهنگی های حفاظتی در شبکه، از جمله این چالش هاست. به منظور تحلیل و بررسی شبکه-های الکتریکی در حضور منابع تولید پراکنده، از مفهوم ریزشبکه ها استفاده می شود. به دنبال وقوع یک اغتشاش بزرگ در شبکه سراسری، برای جلوگیری از خاموشی، اقدامات کنترل اضطراری باید انجام گیرد. ولتاژ و فرکانس، ابزارهای مهم تصمیم گیری هستند که به طور مکرر در استراتژی کنترل اضطراری به کار گرفته می شوند. با وجود چالش های مطرح شده در ریزشبکه ها، طراحی کنترل کننده های کارآمد در این شبکه ها امری اجتناب ناپذیر محسوب می-شود. اساس کنترل در ریزشبکه ها بایستی به نحوی باشد که بتوانند بارهای محلی را در هر دو حالت قطع و وصل از شبکه سراسری، تغذیه نمایند. بارزدایی یکی از رایج ترین روش های کنترلی در شرایط اضطراری است که در طرف بار قرار دارد و مربوط به زمان هایی است که تولید موجود، توانایی تغذیه بار را نداشته باشد. در این پایان نامه الگوریتمی جامع ارائه شده که در آن با توجه به سیستم مورد مطالعه از هر دو شاخص ولتاژ و فرکانس استفاده می شود. در ریز شبکه ها به دلیل اینرسی پایین سیستم، نرخ تغییرات فرکانس (و یا ولتاژ) نوسان های زیادی دارند، در نتیجه فاکتورهای مناسبی برای تصمیم گیری نیستند؛ لذا در این پایان نامه فاکتور جدیدی تحت عنوان میانگین افت تغییرات فرکانس (و یا ولتاژ) معرفی شده که بر اساس آن میزان بارزدایی و زمان بارزدایی تعیین می گردند. در ادامه، اثر تغییر نوع بار بر زمان و میزان بارزدایی بررسی شده و در نهایت بارزدایی بر اساس ولتاژ با بارزدایی بر اساس الگوریتم پیشنهادی با هم مقایسه می شوند.