توضیحات
عنوان فارسی: رویکرد کنترلِ ترکیبیِ ولتاژ و جریان برای مبدلهای واسط شبکه DG با فیلترهای LCL
عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:
Hybrid Voltage and Current Control Approach for DG-Grid Interfacing Converters With LCL filters
رویکرد کنترلِ ترکیبیِ ولتاژ و جریان برای مبدلهای واسط شبکه DG با فیلترهای LCL
چکیده
این مقاله روش کنترل ترکیبی ولتاژ و جریان را برای بهبود کاراییِ مبدلهای واسط در واحدهای تولید پراکنده (DG)، ارائه میدهد. در کل، امروزه روشهای کنترل جریان در مبدلهای متصل به شبکه بطور گسترده بکار گرفته میشوند. با این حال در یک سیستم جزیرهای شده، کنترل ولتاژِ واحدهای DG برای پشتیبانی مستقیم ولتاژ به بارها، مطلوب میباشد. اما بخاطر عدم وجود کنترلکننده حلقه بسته خط، طرح کنترل ولتاژ بهسختی میتواند هارمونیکهای جریان خطِ واحدهای DG را تنظیم کند. بهعلاوه، اگر بهدرستی به این موضوع پرداخته نشود، انتقال بین فرآیند اتصال به شبکه و جزیرهای شدن، جریانهای گذرای کم اما با اهمیت را ایجاد خواهد کرد. این مقاله برای غلبه بر اشکالات ولتاژ و جریان واحدهای DG کنترل شده، یک روش کنترل ترکیبی ولتاژ و جریان (HCM)[2] را بسط میدهد. با HCM، هارمونیک بارهای محلیِ واحد DG میتوانند حتی بدون استفاده از استخراج هارمونیک جریان، جبران شوند. بهعلاوه، HCM انتقال همواری را در طول انتقال حالتِ کاری جزیرهای شدن/ اتصال به شبکه، تضمین مینماید. نتایج آزمایشی و شبیهسازی شده برای بررسیِ امکان پذیریِ رویکرد پیشنهادی، ارائه شده است.
اصطلاحات شاخص: تولید پراکنده، ریزشبکه، فیلتر توان فعال، کنترل ولتاژ، کنترل جریان، کنترلکننده تشدیدی، انتقالِ حالت کاری، فیلتر LCL، جبرانسازی هارمونیک انتخابی.
1- مقدمه
به منظور غلبه بر معایب انرژی فسیلی مبتنی بر تولید متمرکز برق، شمار زیادی از منابع انرژی تجدیدپذیر (RES)[3] به سیستم توزیع برق در قالب تولیدات پراکنده، ادغام شدهاند. با این حال، خروجی بسیاری از RESها، برق DC یا AC تنظیم نشده در فرکانسهای متغیر است. برای اطمینان از اتصال داخلی مقاومِ این RES ها، معمولا مبدل واسط با فیلتر LCL بین RES ها و شبکه اصلی قرار داده میشود ]1و2[.
برای کنترلِ مبدلهای واسط متصل شده به شبکه، روشهای کنترل جریان (CCM)[4] بطور گسترده استفاده شدهاند ]3-9[. در این طبقه کنترلی، لازم است منابع توان حقیقی و راکتیو به منابع جریان تبدیل شوند. سپس، کنترلکننده ردیاب جریان، مسئولِ تنظیم جریان DG میشود. CCM با پهنای باند کنترلی وسیع، میتواند بعنوان راهحل استانداردی برای عملکرد مبدل واسط، اعوجاجهای جریان خط DG را بطور موثری کاهش دهد. بهعلاوه، مطابق با مفهومِ واحدهای DG چندکاره با قابلیت فیلتر توان حقیقی (APF)[5] موازی، واحدهای DG میتوانند برای بهبود کیفیت توان سیستم توزیع با خنثیسازی هارمونیک جریانات بارهای محلی، بکار گرفته شوند ]8و9[.
علیرغم مزایای استفاده از CCM، افزایشِ واحدهای DG کنترلشده با جریان، نگرانیهایی را در مورد پایداری سیستم مرسوم توزیع برق بهوجود آورده است ]10-12[. وقتیکه سیستم توزیع برق به یک سیستم جدا از شبکه (off-grid) سوئیچ میشود، مشکلات پایداری میتوانند بسیار جدی باشند. در این شرایط ترجیح داده میشود که حالتِ کنترلیِ واحدهای DG به روش کنترل ولتاژ (VCM)[6] تغییر داده شود ]10-15و17[. اگرچه، در لحظهی انتقال حالت کاری، مغایرت بین VCM و CCM مرسوم، میتواند جریانهای گذرای کم اما با اهمیت را حاصل شود ]15و16[. برای اطمینان از یک انتقال حالت کاریِ هموار، برخی روشهای بهبودیافته توسعه پیدا کردهاند ]15و16[، بطوری که سیستم DG متصل شده به شبکه قبل از سوئیچ شدن به یک سیستم جزیرهای شده، ابتدا جریان خط را کاهش میدهد. وقتی سیستم DG از شبکه اصلی جدا میشود، بلافاصله یک کنترل کننده ولتاژ برای تنظیم ولتاژ خازنِ فیلتر LCL بکار گرفته میشود. با این روش، جریانات گذرا در چند چرخهی تاخیرِ انتقال، فرو نشانده میشوند.
از طرف دیگر، اتخاذِ VCM برای واحدهای DG در هر دو حالتِ متصل به شبکه و جزیرهای شدن، مسئله گذرا در حین انتقال حالت کاری ایزوله- متصل به شبکه را ندارد، که در نتیجه فرصت دستیابی به عملکردِ Plug and Play” lug and Play”به عملکرد شدن- متثری ایزوله شدن- متثل به شبکه یان (اتصال و عمل)” واحدهای DG در ریزشبکه را فراهم میکند ]10و30[. متاسفانه، تمرکزِ VCM شارش توان است و نمیتواند هارمونیکهای جریان خط DG را بطور مستقیم تنظیم کند. بنابراین، واحدهای DG کنترل شده با ولتاژ معمولا به اختلالات ناشی از شبکه بالادستی اصلی و هارمونیک بارهای محلی، حساس هستند. اخیرا یک واحد DG کنترلشونده با VCM اصلاح شده پیشنهاد گردیده است که افزایشِ کنترل کیفیت جریان خط را با تنظیم هارمونیک معادل امپدانسهای سری مبدل، فراهم میکند ]18[. در این روش، کاراییِ تنظیمِ غیرمستقیم هارمونیک جریان خط DG بر دقتِ اندازهگیری ولتاژ [7]PCC (نقطهی اتصال مشترک) تکیه دارد. این روش بخاطر سخت بودن استخراج اجزای هارمونیک PCC در یک شبکه با اعوجاج ولتاژ PCC، کمتر مفید خواهد بود.
این مقاله به منظور غلبه بر محدودیتهای VCM و CCM ذکر شده، یک روش کنترل DG بهبودیافته از طریق کنترلِ همزمان ولتاژ خازن فیلتر LCL و هارمونیکهای جریان خط، ارائه میدهد. مشابهِ VCM، توان خروجی واحد DG با تنظیم ولتاژ اصلی خازنِ فیلتر، کنترل میشود. در همان زمان، یک جبرانساز حلقه بستهی هارمونیک جریان، هارمونیکهای جریان خط را تنظیم میکند. به لطفِ ویژگیِ فرکانس انتخابیِ کنترلکنندههای تشدیدی ]6[، مداخلهی ناچیزی بین ردیابی ولتاژ اصلی و تنظیم هارمونیک جریان وجود دارد. تحلیل بیشتر روی ساختارِ HCM پیشنهادی نشان میدهد که هارمونیک بارهای محلی میتوانند حتی بدون هیچ فرآیند استخراج هارمونیکی، جبران شوند. درنهایت، واحد DG میتواند با استفاده از HCM بین حالتهای متصل به شبکه و جزیرهای شدن در هر لحظه و بدون استفاده از روشهای اضافی کاهش گذرا، سوئیچ شود.
این مقاله بصورت زیر سازماندهی شده است. ابتدا، در بخش (2) مرور سریعی از اصول کاریِ واحدهای DG ارائه میگردد. بررسی جزئیِ HCM پیشنهادی در بخش (3) ارائه شده است. تحلیل بیشتر و مدلِ واحدهای DG کنترل شده با HCM در ریز شبکهها در بخش (4) آمده است. بخش (5)، نتایج آزمایش و شبیهسازی شده را ارائه میکند. در نهایت، بخش (6) این مقاله را به نتیجه میرساند.
توجه:
- برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
- لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.
به منظور سفارش ترجمه تخصصی مقالات خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.
سفارش ترجمه مقاله
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.