تحقیق مدیریت و کنترل ریزشبکه

توضیحات

تحقیق مدیریت و کنترل ریزشبکه

منابع تولید پراکنده نقش عمده ای در شبکه های قدرت دارند و با توجه به انواع مختلفی از آنها و نحوه اتصال هر یک از آن ها به شبکه، از جمله از طریق مبدل های الکترونیک قدرت، ماشین القایی و ماشین سنکرون اشاره کرد . ساختار ریز شبکه های هوشمند انرژی ملزم به حضور منابع و عناصر مختلفی از جمله DG ها (فتوولتائیک، توربین بادی و غیره)انواع بارهای صنعتی و برنامه پذیر، سیستم های ذخیره کننده انرژی همچون باتری ها و همچنین سیستم های مخابراتی و خودرو های الکتریکی که عامل اصلی ارتباط دهنده این اجزا به شبکه اصلی مبدل های الکترونیک قدرت می باشد. مدیریت و کنترل به طور سنتی توسط نیروگاه های بزرگ برای حمایت از خدمات اساسی تولید، انتقال و توزیع فراهم می شوند. هدف اصلی از این مدیریت برای اطمینان از سطح کیفیت از امنیت عرضه، قابلیت اطمینان است. با توجه به سیستم مورد نیاز بهره برداری، کنترل و مدیریت را می توان در دو دسته اصلی قرار داد:  کنترل و مدیریت مربوط به توان اکتیو و کنترل فرکانس بار، برای اطمینان از تعادل بین تقاضا و تولید؛ و کنترل و مدیریت مربوط به کنترل ولتاژ، برای حمایت از مشخصات ولتاژ مورد نظر و جریان بهینه قدرت راکتیو در شبکه های انتقال و توزیغ است. و با توسعه و اهمیت نقش مبدل های الکترونیک قدرت در شبکه قدرت، بحث کنترل این مبدل ها را می توان برای دستیابی به اهدافی چون جبران سازی هارمونیک ها و توان راکتیو و موارد دیگر مورد بحث و بررسی قرار داد. لذا در ساختار این مقاله با توجه به هر یک از استراتژی کنتزلی و مدیریتی اینورتر و مبدل های الکترونیک قدرت برای رسیدن و نائل شدن به هدف مذکور ذکر شده است.

در یک تعریف جامع منابع تولید پراکنده (DG) عبارت است از منبع انرژی الکتریکی که مستقیما به شبکه توزیع و یا سمت مصرف کننده وصل می گردد. مقادیر نامی این تولیدات متفاوت است ولی معمولا ظرفیت تولید آن ها از چند کیلو وات تا 10 مگاوات می باشد[1].در دهه هاي اخير حضور منابع توليد پراكنده  در شبكه هاي توزيع با روند رو به رشدي مواجه بوده است. مخصوصاً با افزايش منابع جديد انرژي كمه داراي توان كوچك و ولتاژ پايين مي باشند. اين مسئله به شدت افزايش يافته است. در اين راستا استفاده از مولد هاي چرخان مانند ژنراتور سنكرون، به خاطر قابليت بكارگيري آنها در نيروگاه هاي كوچك حراراتي و آبي و حتي در مزرعه هاي بادي و همچنين بخاطر امكان كنترل توان اكتيو و راكتيو تزريقي آن ها افزايش چشمگيري داشته است[2].

بطور معمول در ژنراتور هاي بزرگ، گاورنر نقش تثبيت كننده فركانس و سيستم تحريك نقش تثبيت كننده ولتاژ را ب عهده دارد ولي اين مسئله در ژنراتور هاي سنكرون كوچكي كه به شبكه توزيع متصل مي شوند صادق نيست.زيرا كه هم فركانس و هم ولتاژ توسط خود شبكه نگه داشته مي شود[2]. ژنراتور هاي كوچك DG كنترلي خيلي كمي روي ولتاژ دارند . روي فركانس اصلا كنترل ندارند [3]. در سيستم هاي توليد پراكنده گاورنر توان خروجي را كنترل مي كند . سيستم تحريك مقدار توان راكتيو را مشخص مي نمايد.

فناوري هاي توليد انر‍ژي در واحد هاي توليد پراكنده به دو دسته تقسيم مي شوند[4]:

تجديد ناپذير مانند: ميكرو توربين ها، پيل هاي سوختي، توربين هاي گازي و احتراقي و …

تجديد پذير مانند: توربين هاي بادي، سلول هاي خورشيدي و …

در ذيل به بررسي و مرور انواع منابع توليد پراكنده مي پردازيم:

…

فهرست مطالب تحقیق مدیریت و کنترل ریزشبکه

• فهرست جدول‌ها 7
• فهرست شکل‌‌ها 7
• فصل 1-  تکنولوژی منابع تولید پراکنده. 10.
• 1-1-    مقدمه. 11
• 1-2-    انواع سیستم های DG.. 12
• 1-2-1-    ماشین حرارتی داخلی (ICE) 12
• 1-2-2-    توربین احتراقی (CT) یا گازی.. 13
• 1-2-3-    میکروتوربین.. 13
• 1-2-4-    پیل سوختی   14.
• 1-2-5-    توربین بادی   15
• 1-2-6-    فتوولتاییک   16
• 1-2-7-    انرژی گرمایی خورشیدی.. 17
• 1-2-8-    زمین گرمایی   17
• 1-2-9-    چرخ لنگر     18
• 1-2-10-  واحد های آبی.. 18
• 1-2-11-  بیوماس         21
• 1-3-   اتصال DG به شبکه. 22
• 1-3-1-    حالت مستقل از شبکه. 22
• 1-3-2-    حالت متصل به شبکه. 23
• 1-4-   تکنولوژی اتصال DG به شبکه. 24
• 1-4-1-    ژنراتورهای سنکرون.. 24
• 1-4-2-    ژنراتورهای آسنکرون.. 25
• 1-4-3-    مبدل های الکترونیک قدرت… 25
• فصل 2-   تکنولوژی منابع ذخیره کننده انرژی.. 26
• 2-1-   مقدمه    27
• 2-2-   باتری های جریانی (فلو) 28
• 2-3-   باتری های پیشرفته. 29
• 2-4-   پمپ آبی 30
• 2-5-   فشرده ساز هوا 31.
• 2-6-   فلایول     32
• 2-7-   ابر خازن 32
• 2-8-   ذخیره ساز انرژی مغناطیسی.. 33
• فصل 3-   تکنولوژی مبدل های الکترونیک قدرت واسط DG ها و شبکه قدرت… 34
• 3-1-    مقدمه. 35
• 3-2-    تئوری مربوط به اینورتر های دو سطحی.. 36
• 3-2-1-    اینورتر منبع ولتاژی (VSI) 38.
• 3-2-2-    اینورتر منبع جریانی (CSI) 39
• 3-2-3-    اینورتر منبع امپدانسی (ZSI). 40
• 3-2-4-    اینورتر شبه منبع امپدانسی (qZSI) 41
• 1-3-   تئوری مربوط به اینورتر های سه سطحی.. 42
• فصل 4-   مدیریت و کنترل در ریز شبکه ها 43
• 2-1-   مقدمه    44
• 2-2-   جبرانسازی هارمونیک ها و توان راکتیو. 46
• 2-3-   کیفیت توان و کنترل ولتاژ   48
• 2-4-   تنظیم فرکانس و ولتاژ. 50
• 2-5-   تقسیم و اشتراک بار (Load Sharing) 53
• 2-6-   انتقال یکپارچه (Seamless transfer)    54.
• 2-7-   عامل و پتانسیل بالقوه خودروهای الکتریکی.. 57
• 2-8-   قابلیت اطمینان و انعطاف پذیری و پایداری.. 60.
• 2-8-   مدیریت انرژی (Energy Management) 62
• 2-8-   قابلیت Black Start و Restoration 64
• 3-2-    برخی دیگر از اهداف کنترلی و مدیریتی.. 66
• 3-2-1-    رزرو چرخان  67
• 3-2-2-    رزرو غیر چرخان.. 67
• 3-2-3-    سرویس جانبی Backup Supply. 67
• 3-2-4-    پیک سایی  67.
• فهرست مراجع        68

منابع تحقیق مدیریت و کنترل ریزشبکه

Ackermann, G.Anderson, L.Soder, “Distributed Generation: a definition”, Elsevier science, PP195-204 Dec 2000

K.Jaganathan, Power system analysis of grid connected embedded generators, Bachelor of engineering thesis, University of Queensland, Brisbane, Australia, October 2002.

Jenkins, “Embedded generation”, Power Engineering Journal, June 1995, Vol.9, No. 3, PP. 150-154.

“Distributed Generation in Liberalized Electricity Markets”, International Energy Agency, 2002.

Zareipour, H., et al, “Distributed Generation: Current Status and Challenges”, in proc. 36th Annual North American Power Symposium (NAPS), University of Idaho, August 2004.

Ijumba, N.M.; Jimoh, A.A.; Nkabinde, M.; “Influence of distributed generation on distribution network performance” AFRICON, 1999 IEEE, Volume: 2, 28 Sept.-1 Oct. 1999, Page(s): 961- 964 vol.2.

Proger Lawrence & Stephen Middlekauff, “Applying Distributed Generation Tools in Power Design System”, IEEE Industry Applications Magazine, Jan/Feb 2005. WWW.IEEE.ORG/IAS.

Kojovic, “Impact of DG on Voltage Regulation”, Proc. 2002 IEEE/PES summer Meeting Chicago, IL, July 21-25, 2002.

“Distributed Generation Business Modeling. Bus Mod Protect” by I. Garcia Bosch. CIGRE 2004, C6-101.

Smart grid : fundamentals of design and analysis / James Momoh.p. cm. 2012, Willey ans Sons press.

B. Shen, E. F. El-Saadany, “Novel interfacing for fuel cell based distributed generation”, IEEE Power Engineering Society General Meeting, June 2007.

Mohr, F. Fuchs, “Voltage-fed and current-fed full-bridge converter for the use in three-phase grid connected fuel cell systems”, IEEE Power Electronics and Motion Control Conference, August 2006.

Vinnikov, I. Roasto, T. Jalakas, “New step-up DC/DC converter with high-frequency isolation”, IEEE, pp. 670-675, 2009.

Xu, L. Kong, X. Wen, “Fuel cell power system and high power DC/DC converter”, IEEE Transaction on Power Electronics, vol. 19, no. 5, pp. 1250-1255, September 2004.

Mohr, F. Fuchs, “Current-fed full-bridge converters for fuel cell systems connected to the three phase grid”, IEEE, pp. 4313-4318, 2006.

Z. Peng, “Z-source inverter”, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 39, no. 2, pp. 504-510, April 2003.

Vinnikov, I. Roasto, J. Zakis, R. Strzelecki, “New step-up DC/DC converter for fuel cell powered distributed generation systems: some design guidelines”, Journal of Electrical Review, vol. 86, no. 8, pp. 245-252, 2010.

Harfman Todorovic, L. Palma, P. N. Enjeti, “Design of a wide input range DC/DC converter with a robust power control scheme suitable for fuel cell power conversion”, IEEE Transactions of Industrial Electronics, Vol. 55, No. 3, pp. 1247-1255, March 2008.

Yao, L. Xiao, Y. Huang, C. Gong, “Push-pull forward three-level converter with reduced rectifier voltage stress”, IEEE, pp. 1654-1660, 2009.

Jin, X. Ruan, M. Yang, M. Xu, “A hybrid fuel cell power system”, IEEE Transactions of Industrial Electronics, Vol. 56, No. 4, pp. 1212-1222, April 2009.

Ijumba, N.M.; Jimoh, A.A.; Nkabinde, M.; “Influence of distributed generation on distribution network performance” AFRICON, IEEE, Vol:2 , 28.Oct. 1999, 961-964.

K. Ray, NandKishor, and Soumya. R. Mohanty,“Islanding and Power Quality Disturbance Detection in Grid-Connected Hybrid Power System Using Wavelet and STransform”, IEEE Trans. Smart Grid, Vol. 3, No. 3, pp. 1082– 1094, Sept. 2012.

Lobato Miguélez, I. Egido Cortés, L. Rouco Rodríguez, and G. López Camino, “An overview of ancillary services in Spain,” Electric Power Systems Research, vol. 78, no. 3, pp. 515-523, 2008.

Tedeschi, P. Tenti, and P. Mattavelli, “Synergistic control and cooperative operation of distributed harmonic and reactive compensators,” in IEEE PESC 2008, 2008.

Akagi, H., Kanazawa, Y., and Nabae, A.: ‘Intantaneuos reactive power compensators comprising switching devices without energy storage components’, IEEE Trans. Ind. Appl., 20, pp. 625–630, 1994.

Cagnano, E. De Tuglie, M. Liserre, and R. Mastromauro, “Online optimal reactive power control strategy of PV-inverters,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 58, no. 10, pp. 4549–4558,Oct. 2011.

Mostafa I. Marei, El-Saadany, Magdy M. A. Salama, “A Flexible DG Interface Based on a New RLS Algorithm for Power Quality Improvement” IEEE SYSTEMS JOURNAL, VOL. 6, NO. 1, MARCH 2012.

J. Gajanayake, D. M. Vilathgamuwa, P. C. Loh, R. Teodorescu, and F. Blaabjerg, “Z-source-inverter-based flexible distributed generation system solution for grid power quality improvement,” IEEE Trans. Energy Convers., vol. 24, no. 3, pp. 695–704, Sep. 2009.

He, S. Munir, and Y. W. Li, “Opportunities for power quality improvement through DG–grid interfacing converters,” in Conf. Rec. IEEE IPEC, 2010, pp. 1657–1664.

Molina-García, F. Bouffard, and D. S. Kirschen, “Decentralized demand-side contribution to primary frequency control,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 26, no. 1, pp. 411–419, 2011

A. Short, D. G. Infield, and L. L. Freris, “Stabilization of grid frequency through dynamic demand control,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 22, no. 3, pp. 1284–1293, 2007.

Marwali, J. Jung and A. Keyhani, “Control of Distributed Generation Systems-Part I: Load Sharing Control,” IEEE Trans. Power Electronics, vol. 19, Nov. 2004, pp. 1541–50.

Byun et al., “Parallel Operation of Three-Phase UPS Inverters by Wireless Load Sharing Control,” Proc. Telecommunications Energy Conf., Phoenix, AZ, Sept.2000, pp. 526–32.

Yu, L.M. Tolbert, “Ancillary Services Provided from DER with Power Electronics Interface,” IEEE power Engineering soceity General meeting, 18-Jun-2006

Kwon, S. Yoon, and . Choi, “Indirect Current Control for Seamless Transfer of Three-Phase Utility Interactive Inverters” , IEEE Trans, Power Electronic, vol2, 2012.

Bill Kramer, Sudipta Chakraborty, and Benjamin Kroposki, “A Review of Plug-in Vehicles and Vehicle-to-Grid Capability,” 2008

M. Guerrero, L. Hang, J. Uceda, “Control of Distributed Uninterruptible Power Supply Systems,” IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 55, no. 8, pp. 2845-2859, August 2008.

M. Guerrero, J. C. Vasquez, J. Matas, M. Castilla, L. Garcia de Vicuna, “Control Strategy for Flexible Microgrid Based on Parallel Line-Interactive UPS Systems,” IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 56, no. 3, pp. 726-736, March 2009.

Cheng, “Intelligent Power Electronic Systems for the Grid Interaction with Large Scale Integration of RES,” the II International Conference on Power Engineering, Energy and Electrical Drives (POWERENG 2009), in Lisbon, Portugal, on 18-20 March, 2009.

Kennel, D. Görges, and S. Liu, “Energy management for smart grids with electric vehicles based on hierarchical MPC,” IEEE Ind. Informat., vol. 9, no. 3, pp. 1528–1537, Aug. 2013.

Omari, E. Ortjohsnn, et al, “An Online Control Strategy for DC Coupled Hybrid Power Systems,” , IEEE, PES, General meeting, Florida, 2007.

Laaksonen , K.Kauhaniemi, “Control Principles for Blackstart and Island Operation of Microgrid,”, NORPIE/2008.

A. Pecas Lopes, C. L. Moreira, and F. O. Resende, “Control Strategies for Microgrids Black Start and Islanded Operation,” International Journal of Distributed Energy Resources (DER Journal), vol.1, no. 3, July 2005.

Aikema, et al., “Delivering ancillary services with data centres”, Sustain. Comput.: Inform. Syst. 2013.

Eurelectric,. “Ancillary services unbundling electricity products—an emerging market”, 2004.

S. chuang and C. schawegrel, “Ancillary Services for Renewable Integration” CIGRE CALGARY 2009

توجه:

این تحقیق شامل یک فایل ورد 65 صفحه ای می باشد

لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.

سفارش تحقیق

به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.

سفارش تحقیق