طراحی یک ساختار کنترلی برای اینورتر تولید پراکنده به منظور گذار یکپارچه میان حالت های عملکردی متصل به شبکه و جزیره ای

افزایش بارهای مهم و نیازمند به قابلیت اعتماد و کیفیت توان بالا و عدم توانایی سیستم¬های قدرت مرسوم به هم پیوسته در تأمین این خواسته به یک چالش تبدیل شده است. در مجموعه بارهای حساس و بارهای صنعتی- نظامی تأمین توان ac پیوسته و بدون وقفه از اهمیت حداکثری برخوردار است. تأمین توان برای بارهای حساس در وضعیت های مختلف شبکه، به یک موضوع مهم تبدیل شده است. زیرا این¬گونه بارها به تغییرات ولتاژ بسیار حساس اند، چون می تواند عملکرد این بارها را تحت تأثیر قرار دهد و موجب عملکرد ضعیف سیستم و یا حتی از کار افتادن آن شوند. یک قطع توان ناخواسته می تواند سبب صدمات، تلفات، قطع تجارت های مهم و از دست رفتن اطلاعات گردد. پس ریزشبکه¬های شامل بارهای حساس نیازمند سیستم کنترلی می¬باشند که بتواند ولتاژ مناسبی را در سر این بارها قرار دهد. بهمین جهت در شرایط خطا در شبکه، ریزشبکه باید در کمترین زمان ممکن از شبکه سراسری جدا شده و در حالت جزیره¬ای عمل کند. در این تغییر حالت عملکردی بحث گذار میان دو حالت از اهمیت بالایی برخوردار است. گذار بین دو حالت عملکردی باید نرم باشد تا تغییرات ناگهانی ولتاژ بارهای اضطراری (متصل به شبکه به جزیره ای) و تغییرات جریان ناگهانی که برای شبکه به وجود می آید(جزیره ای به متصل به شبکه) را کمینه کند. در این پایان¬نامه، درسیستم مورد مطالعه از یک اینورتر سه فاز منبع ولتاژ استفاده شده که خروجی ¬آن یک فیلتر lcl می¬باشد. بار حساس نیز بصورت یک بار rlc موازی مدل شده است. با توجه به فرض وجود منبع ذخیره با طراحی مناسب به صورت موازی با خازن لینک dc در dg، دینامیکی در لینک dc پشت اینورتر وجود ندارد و مجموعه¬ی محرک اولیه و خازن لینک dc و منبع ذخیره¬ی انرژی با یک منبع مستقیم مدل شده است. شبکه توزیع نیز بصورت یک منبع ولتاژ ac به همراه اندوکتاس شبکه مدل گردیده است. با توجه به این موضوع که بار حساس استفاده شده در سیستم نباید تحت تاثیر خطا در شبکه اصلی در زمانی بیش¬تر از دو سیکل قرار گیرد، ساختار کنترل کننده ی پیشنهادی شامل یک کنترل کننده ی جریان و یک کنترل کننده ی ولتاژ به صورت پیش¬خورد به حلقه کنترل جریان می¬باشد که موجب شده زمان حالت گذار مرسومی که بین 10 تا 60 سیکل می¬باشد را به حداکثر دو سیکل کاری کاهش دهد. همچنین در حالت متصل به شبکه موجب پایداری ساختار کنترلی و در حالت جزیره¬ای پاسخ زمانی مناسبی را به همراه دارد. در نتیجه استفاده از این ساختار کنترل اضافه ولتاژ شبکه کاهش یافته و به محدودیت کنترل اینورتر در وضعیت¬های گذار غلبه می¬کند.