این مقاله یک راهبرد کنترلی جدید برای عملکرد جزیره‌ای یک ریزشبکه چند باس ولتاژ متوسط (MV) ارائه می‌دهد. این ریزشبکه از چند واحد تولید‌پراکنده (DG) با کوپل الکترونیکی تشکیل شده است. هر واحد DG یک بار محلی را تامین می‌کند که این بار می‌توان به علت حضور بارهای تکفاز، حالت نامتعادل داشته باشد. راهبرد کنترلی ارائه شده برای هر DG شامل یک کنترلر تناسبی رزونانس (PR) با فرکانس رزونانس قابل تنظیم، یک راهبرد کنترلی droop، و یک کنترلر امپدانس توالی منفی (NSIC) است. کنترلرهای PR و droop به ترتیب برای تنظیم ولتاژ بار و توزیع متوسط توان بین واحدهای DG به کار می‌روند. کنترلر NSIC برای جبرانسازی موثر جریان‌های توالی منفی بارهای نامتعادل و بهبود عملکرد سیستم کلی ریزشبکه به کار می‌رود. علاوه‌بر‌این، کنترلر NSIC باعث کمینه شدن جریان‌های توالی منفی در خطوط ولتاژ متوسط شده و در نتیجه کیفیت توان ریزشبکه بهبود می‌یابد. عملکرد راهبرد کنترلی ارائه‌شده به کمک مطالعات شبیه‌سازی دیجیتالی حوزه زمان و در محیط نرم‌افزار PSCAD/EMTDC به تایید رسیده است. 

عبارات کلیدی:

I.مقدمه

ریزشبکه‌های ولتاژ متوسط (MV) نقش مهمی برای مدیریت فعال و کنترل شبکه توزیع در شبکه‌های هوشمند آینده خواهند داشت. علاوه‌بر‌این، مسائل محیطی و علایق اقتصادی، اجتماعی و سیاسی باعث اهمیت هرچه بیشتر ریزشبکه‌های MV می‌شود [1]. مفهوم اخیر ارائه شده برای ریزشبکه چندگانه ‌ انگیزه‌ای است برای ارائه مفهوم ساختار ریزشبکه‌های با سطح ولتاژ بالاتر، یعنی سطح ولتاژ متوسط. یک ریزشبکه چندگانه شامل ریزشبکه‌های ولتاژ پائین (LV) و واحدهای تولید پراکنده (DG) متصل به چندین فیدر ولتاژ متوسط مجاور است [2]. 

از هنگامیکه قابلیت کنترل کنترل کننده های پخش توان یکپارچه  برای خطوط انتقال شناسایی شده است ، اطلاعات محدودی در خصوص مورد توجه قرار دادن نقش این ادوات در کاهش نوسانات سیستم ارایه شده است . این مقاله یک روش تزریق جریان برای UPFC مناسب کاربرد در مطالعات پایداری دینامیکی ارایه می دهد . جبرانسازی موازی برای نگهداشتن ولتاژ باس سیستم کنترل می گردد ، و اجزای ولتاژ سری که هم فاز و یک چهارم جریان خط می باشند هماهنگ با روش strip Eigenvalue Assignment کنترل می شوند . آنالیز eigenvalue و نتایج شبیه سازی حوزه زمانی نشان می دهد مدل و روش کنترل پیشنهادی بطور قابل توجهی پایداری دینامیکی سیستم قدرت را بهبود می بخشد. 

1-مقدمه 

سیستم انتقال جریان متغیر قابل انعطاف  یک روش برای توسعه خط انتقال با افزایش امکان استفاده از تجهیزات موجود تا حد ظرفیت حرارتی آنها می باشد .این سیستم توانایی تزریق و جذب توان از سیستم قدرت دارد و اینکار از طریق مبدل تحریک و تبدیل مقدار قابل کنترل توان راکتیو و جاگذاری یک ولتاژ قابل کنترل از لحاظ دامنه و زاویه فاز سری با خط انتقال انجام می گیرد ]1[. با توجه به کمبود اطلاعات موجود در خصوص تاثیر UPFC در بهبود نوسانات سیستم در اینجا سعی در بررسی این مبحث می گردد .

مدل‌های ماشین واسط در تحلیل گرهی (همانند EMTP) یا برنامه‌های شبیه سازی گذرای بر مبنای متغیر حالت نقش مهمی‌را در دقت عددی و  کارایی محاسباتی کل شبیه سازی ایفا می‌کند. به عنوان یک جایگزین سودمند برای مدل سنتی qd، جدیدا چندین مدل ماشین حوزه فاز پیشرفته (PD) و رآکتانس-پشت-ولتاژ معرفی شده است. با این حال، ماتریس هدایت وابسته به جایگاه روتور در ماشین- شبکه رابط استفاده از چنین مدل‌هایی را در EMTP را پیچیده می‌کند. این مقاله بر بدست آوردن مدل مدار  واسط موثر و ثابت برای ماشین سنکرون PD تمرکز دارد. نشان داده شده است که ماتریس هدایت ماشین می‌تواند در یک زیر ماتریس ثابت بعلاوه یک زیر ماتریس متغیر با زمان فرموله شود. حذف برجستگی عددی از روابط دوم منجر به یک ماتریس هدایت ثابت مدل PD پیشنهادی می‌شود، که ویژگی بسیار مطلوبی برای حل EMTP به دلیل اجتاب از بازفاکتورگیری ماتریس هدایت شبکه در هر مرحله زمانی است.  مطالعات موردی ثابت کرده است که مدل PD پیشنهاد شده در ضمن حفظ دقت مدل PD اصل/سنتی یک پیشرفت مهم  نسبت به مدل‌های دیگر تثبیت شده که در EMTP استفاده می‌شوند، است. 

اصطلاحات شاخص:

  ماتریس هدایت ثابت، EMTP، ماتریس G، مدل حوزه فاز (PD)، مدل qd، حذف برجستگی، ماشین سنکرون، مدل ولتاژ-پشت-رآکتانس (VBR) 

شبکه های توزیع، یک تغییر عمیق را در رابطه با طراحی و قواعد عملکردشان به علت انتظار افزایش اتصال تولید پراکنده (DG) به شبکه، تجربه می کنند. در حقیقت مطرح شدن بازار برق و نگرانی رشد جهانی برای موضوعات محیطی منجر به توسعه عظیم DG ها شده است. شمار زیادی از DGها توانسته اند مسائل تکنیکی و مشکلات فنی شبکه های توزیعی که برای پخش توان دو جهته طراحی نشده اند را مرتفع نمایند. 

راه حل های موجود برای حل اتصالات حاشیه ای DG ممکن است مناسب نباشند. شبکه های توزیع به طور قطعی باید به سمت هوشمند سازی و قابلیت انعطاف پذیری بیشتر پیش بروند. دو روش ممکن برای رسیدن به این هدف عبارتند از معماری های جدید و ایجاد و توسعه سیستم های هوشمند.

این مقاله بر روی معماری های جدید و مدهای عملکرد تمرکز می کند. شبکه های توزیع شعاعی مرسوم و سنتی می توانند DGهای بیشتری را بوسیله مطرح کردن و معرفی کردن حلقه های ویژه مناسب، بپذیرند. 

یک ساختار هایبرید (ترکیبی یا چندگانه) جدید که قادر به عملکرد بصورت شعاعی و مشی (مشبکی) می باشد پیشنهاد می شود و به بریکرهای اتوماسیون و کلیدهای اتوماتیک تجهیز می شود که قابلیت اطمینان آن را بهبود می بخشد. همچنین یک الگوریتم هیریستیک (ابتکاری) برای ساختار این معماری جدید ، جهت تضمین ساختن استمرار و پیوستگی سرویس برای مشتریان و حداقل کردن هزینه کل، پیشنهاد می شود.

DGها، واحدهای کوچکی مبتنی بر یکی از منابع انرژی تجدید پذیر (همانند بادی و خورشیدی) و یا منابع مرسوم و سنتی (همانند موتورهای کوچک گازی و دیزل ژنراتورها) هستند. 

ظرفیت نصب شده DGها در امریکا به 10MW و در فرانسه به 12MW می رسد. امید است که در آینده ای نزدیک، نگرانی رشد مسائل محیطی جهت امنیت تغذیه، باعث شود که منابع تجدیدپذیر  محلی DG توسعه داده شوند. این منابع توان به شبکه های توزیعی که فقط برای پخش توانهای یک جهته از بالا دست به بار طراحی شده اند متصل می شوند.

تخصیص واحد  (UC) سیستم‌های قدرت مقیاس وسیع یک مساله پیچید? بهینه‌سازی غیرخطی و نوع عدد صحیح مختلط با قیود مختلف است. این مقاله بر اساس اصلاح الگوریتم جستجوی هارمونی (HS) یک روش نوین و موثر برای حل برنامه‌ریزی راهبردی تخصیص واحد‌های تولیدی ارائه می‌کند. این الگوریتم در مقایسه با دیگر روش‌های تکاملی (EM) کاربرد آسانی داشته و در دستیابی به پاسخ بهینه در یک زمان مناسب توانمند است. روش پیشنهادی به کمک یک مجموعه داده‌‌ها مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. نتایج بدست آمده نیز با نتایج مقالات دیگر مقایسه می‌شود. نتایج عددی نشان دهنده کارائی و بهبود پاسخ از لحاظ هزینه و زمان اجرا در مقایسه با نتایج دیگر الگوریتم‌های قدرتمند بهینه‌سازی ابتکاری است. 

کلیدواژه‌ها:

مساله تخصیص واحد یکی از مسئل مشکل بهینه سازی است که تحت قیود خاصی که از جانب سیستم و شرایط فیزیکی تحمیل می‌شوند تحت تاثیر قرار می‌گیرد. حل مساله تخصیص واحد از هر دو جنبه زمان اجرا و طرح صحیح و مناسب نیروگاه‌ها با حداقل هزینه حائز اهمیت است. در رابطه با این موضوع و حل مساله تخصیص واحد منابع متنوعی منتشر شده است. در ذیل به روش‌های مختلف حل مساله تخصیص واحد در نوشتجات اخیر اشاره مختصری شده است. لیست اولویت (PL) [1]-[2] به ترتیب صعودی واحدهای با هزینه بار کامل را اختصاص می‌دهد تا اینکه ابتدا واحدهای از لحاظ اقتصادی به صرف تخصیص داده شوند تا تقاضای سمت بار برآورده شود. 

در این مقاله، برای ریزشبکه ولتاژ پایین یک راهبرد کنترل توان ارائه می‌شود، جائی که در آن امپدانس خط عمدتا مقاومتی، امپدانس نابرابر بین واحدهای تولید پراکنده (DG)، و محل بارهای ریزشبکه باعث می‌شوند روش مرسوم کنترل droop فرکانس و ولتاژ غیرممکن باشد. راهبرد کنترل توان ارائه شده شامل یک اندوکتانس مجازی در خروجی اینورتر واسط و یک الگوریتم تسهیم و کنترل دقیق توان است که در این الگوریتم هم اثر افت ولتاژ امپدانس و هم اثر بار محلی DG در نظر گرفته شده است. بخصوص اینکه اندوکتانس مجازی می‌تواند با معرفی یک امپدانس به شدت اندوکتیو حتی در شبکه ولتاژ پایین با امپدانس مقاومتی خط، به طور موثر مانع تزویج بین توان‌های حقیقی و راکتیو شود. از طرف دیگر، بر اساس امپدانس به شدت اندوکتیو، الگوریتم تسهیم دقیق توان راکتیو به این صورت عمل می‌کند که افت ولتاژهای امپدانس را تخمین زده و صحت و دقت تسهیم و کنترل توان راکتیو را بهبود می‌بخشد. در نهایت اینکه، با در نظر گرفتن محل‌های مختلف بارها در یک ریزشبکه چندباسه، با به کارگیری یک تخمین آنلاین آفست توان راکتیو برای جبرانسازی اثرات تقاضاهای توان بار محلی DG، دقت کنترل توان راکتیو را می‌توان بهبود داد. راهبرد کنترل توان پیشنهادی در این کار، شبیه‌سازی شده و بصورت عملی روی یک ریزشبکه ولتاژ پایین نمونه تست شده است. 

عبارات کلیدی:

I.مقدمه

با افزایش نگرانی‌ها در مورد محیط زیست و هزینه انرژی، صنعت برق با تغییرات اساسی مواجه است که این تغییرات شامل منابع انرژی تجدیدپذیر (RES) یا ریزمنابعی مثل سلول‌های فوتوولتائیک، توربین‌های بادی کوچک، و ریزتوربین‌ها است که به شکل تولید پراکنده (DG) با شبکه قدرت یکپارچه و ترکیب شده‌اند. سیستم‌های تولید پراکنده مبتنی بر منابع انرژی تجدیدپذیر معمولا از طریق یک واسط الکترونیک قدرت و سیستم‌های ذخیره انرژی به شبکه متصل می‌شوند [1]. 

سازماندهی منظم این سیستم‌های تولید پراکنده تشکیل یک ریزشبکه می‌دهد [2]-[7]. در مقایسه با یک DG تنها، ریزشبکه ظرفیت و قابلیت‌های کنترلی بیشتری برای رفع الزامات کیفیت توان و قابلیت اطمینان سیستم دارد. همچنین ریزشبکه فرصتی فراهم می‌کند تا بتوان تولید پراکنده را از طریق تولید همزمان برق و گرما (CHP) بهینه‌سازی کرد، که هم اکنون مهم‌ترین ابزار بهبود راندمان انرژی است. 

چکیده: استفاده از کنترلر PI در سیستم کنترل DVRها بسیار متداول است. اما یکی از معایب این نوع کنترلرهای کلاسیک این است که به دلیل استفاده از بهره های ثابت، در شرایطی که در پارامترها یا شرایط عملکرد سیستم تغییراتی رخ دهد، کنترلر ممکن است نتواند عملکرد مناسبی از خود نشان دهد. برای حل این مشکل، کنترلر PI تطبیقی با استفاده از منطق فازی ارائه شده است. این کنترلر، ترکیبی از کنترلرهای فازی و PI است. با توجه به میزان خطا و شیب خطای سیستم و قوانین کنترل  فازی، کنترلر فازی می تواند به صورت آنلاین دو پارامتر کنترلر PI را تنظیم کند تا سیستم بتواند خود را با هر گونه تغییرات در شرایط عملکرد خود تطبیق دهد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش کنترلی ارائه شده، عملکرد به مراتب بهتری نسبت به کنترلرهای PI موسوم دارد.

1- مقدمه

به دلیل استفاده فزاینده از تجهیزات هوشمند برقی و الکترونیکی مانند کامپیوتر، PLC، درایوهای سرعت متغیر و مانند آن، رشد خیره کننده تجهیزات مصرف کننده بسیار حساس، هم مشتریان و هم تامین کنندگان تجهیزات را با مساله کیفیت توان مواجه کرده است. بروز خطا چه در مرحله انتقال و چه در مرحله توزیع، ممکن است باعث افزایش یا کاهش ناگهانی ولتاژ در کل سیستم یا بخش عمده آن شود.  همچنین در شرایط بار سنگین، ممکن است افت ولتاژ قابل توجهی در سیستم رخ دهد. کمبود ولتاژ (sag) می تواند در لحظه ای اتفاق بیفتد که دامنه آن می تواند بین 10? تا 90? متغیر باشد و زمان آن نیز می تواند نصف سیکل تایک دقیقه متفاوت باشد(IEEE Std 1159-1995). علاوه براین، بسته به نوع خطا، ممکن است sagها متقارن یا نامتقارن باشند و بسته به عواملی مانند فاصله از محل وقوع خطا یا نحوه اتصال ترانسفورماتور، sagها می توانند دامنه غیرقابل پیش بینی داشته باشند. در سویی دیگر، بیشبود ولتاژ (swell) بدین شکل تعریف می شود.تغییر ناگهانی ولتاژ شبکه تاحد 110? تا 180? ولتاژ مؤثر در فرکانس مبنای شبکه و با بازه زمانی بین نصف سیکل تا 1 دقیقه (TEEE Std 1159-1995) swell به اندازه sag اهمیت ندارد چرا که در سیستم های توزیع، کمتر این پدیده رخ می دهد.

جبرانساز استاتیک توزیع ( DSTATCOM ) یک دستگاه جبران کننده شنت است که به طور کلی برای حل مشکلات کیفیت توان در سیستم های توزیعاستفاده می شود. در یک کشتی تمام برقی، مشکلات مربوط به کیفیت توان به علت تقاضای بالای انرژی توسطبارها، مانند بارهای ضربه ای، بوجود می آیند . این مقاله کاربرد یک DSTATCOM برای بهبود کیفیت توان درسیستم قدرت یک کشتیدر حین و بعد از اعمال بارهای ضربه ای را نشان می دهد.استراتژی کنترل DSTATCOM نقش مهمی را در حفظولتاژ در نقطه کوپلینگ مشترک بازی می کند. در این مقاله یک استراتژیکنترل تطبیقیDSTATCOM   جدید بر اساس سیستم ایمنی مصنوعی (AIS) معرفی شده است. پارامترهای بهینه کنترل کنندهدر ابتدا با استفاده از الگوریتم  بهینه سازی ازدحام ذرات به دست آمدهاند. ایننوعیمصونیت ذاتی نسبت به اغتشاشات معمول سیستم فراهم می کند. برای اغتشاشات ناشناخته و تصادفی سیستم، پارامترهای کنترل به صورت آنلاین تغییر می کنند ،بنابراین ایمنی تطبیقی به سیستم کنترل فراهم می شود . عملکرد DSTATCOM و استراتژی کنترل تطبیقی مبتنی بر AISدر ابتدا در پلت فرم شبیه سازی MATLAB مورد مطالعه قرار گرفت . و این از طریق پیاده سازی سیستم قدرت کشتی بر روی شبیه ساز دیجیتال در زمان واقعی و الگوریتم کنترلی بر یک پردازشگر سیگنال دیجیتالی تایید شد. 

فهرست واژه: 

مقدمه:

سیستم قدرت یک کشتی تمام برقی یک شبکه بهم پیوسته دارد، بطوری که بار نیروی محرکه، بارهای توزیع، سنسور و دیگر بارهای اضطراری  و بارهای ضربه ای ( سلاح های ریلی، پرتاب کننده های هواپیما و غیره ) همه قسمت هایی از یک شبکه هستند. در بین بارها، بارهای ضربه ای بیشترین اثر را بر روی کیفیت توان سیستم توزیع کشتی می گذارند زیرا آنها مقدار زیادی از انرژی را در یک دوره زمانی کوتاه نیاز دارند [1] ، [2].در شرایط بحرانی و جنگ برای کاهش اثرات بارهای ضربه ای بر روی ولتاژ باس و بهبود طول عمر کشتی ، یک جبران ساز استاتیک توزیع ( DSTATCOM ) میتواند استفاده شود و آن را در مقدار قابل قبول نگه دارد.