مدلسازی،کنترل و شبیه سازی ریزشبکه ac/dc هیبرید

سیستم های تولید و انتقال سه فاز متناوب ac به دلیل مزیت اصلی آنها بر سیستم های dc ، یعنی انتقال توان در سطوح ولتاژ مختلف در فواصل طولانی بیش از صد سال است که در حال استفاده هستند با این حال در سال های اخیر برای کاهش تلفات انتقال انرژی الکتریکی و همچنین به دلایل زیست محیطی و کاهش تولید حجم گازهای گلخانه ای، منابع انرژی تجدیدپذیر (res ) در سطح ولتاژ فشار ضعیف و به صورت تولید محلی مطرح شده اند[1]. در این میان ساختارهای مختلفی برای تولید انرژی از این منابع و طراحی ریزشبکه ها ارائه شده است. مدلسازی و کنترل این منابع در حالت های مختلف متصل به شبکه و جزیره ای از مباحث روز مقالات و پایان نامه های دانشگاهی می باشد. اساس سخت افزاری برای کنترل این ریزشبکه ها استفاده از مبدل های الکترونیک قدرت می باشد. از روشهایی که برای کنترل این ریزشبکه ها پیشنهاد شده است می توان به روشهای کنترل ولتاژ و فرکانس مانند vsi یا p-q و یا کنترلرهای مبتنی بر روش droop اشاره کرد اساس این روشها افزایش یا کاهش توان های اکتیو یا راکتیو برای کنترل ولتاژ یا کنترل فرکانس می باشند[2]. با این حال مشکل عمده ی این ریزشبکه ها این است که یا به صورت dc طراحی می شوند ویا به صورت ac . در حالیکه در سمت مصرف بارهای موجود به دو صورت ac و dc وجود دارند و تبدیلات چندباره این منابع ازac به dc و برعکس به دلیل استفاده از مبدل های الکترونیک قدرت هزینه بر بوده و به دلیل سوئیچینگ در این مبدل ها در سمت بار اختلالات هارمونیکی ایجاد می شود. در این پایاننامه برای غلبه بر این مشکل ریزشبکه های هیبریدac/dc پیشنهاد می شود که در یک طرف با استفاده از منابع تولید پراکنده dc مانند سلول های فتو ولتائیک و فیوسل ها ریزشبکه dc، و در سمت دیگر با استفاده از منابعی مانند توربین های بادی ، میکروتوربین ها،چرخ های طیار و دیزل ژنراتورها ریزشبکه ac طراحی می شود. بارهای dc و ac در حد امکان از این منابع تغذیه شده و در صورت عدم توازن در هریک از این بخشها از تبدیلات ac به dc و برعکس استفاده می شود. جهت اتصال ریزشبکه های ac و dc به هم از یک مبدل الکترونیک قدرت استفاده می شود که کنترلر آن به عنوان کنترلر مرکزی وظیفه کنترل شارش توان بین دو طرف ac و dc را بر عهده داشته و توانایی انتقال توان در هر دو جهت را دارد در این پایان نامه ابتدا چند نمونه از منابع تولید پراکنده مدلسازی و در نرم افزار matlab/simulink شبیه سازی می شوند. باتکمیل شبیه سازی ریزشبکه های ac و dc با استفاده از یک مبدل الکترونیک قدرت این دو ریزشبکه به هم متصل شده و سیستم کنترلی مناسب جهت کنترل شارش توان بین دو ریزشبکه و پایداری آن طراحی و شبیه سازی شده است. همه اهداف فوق با شبیه سازی در نرم افزار matlab/simulink بررسی و نتایج ارائه شده است. واژه های کلیدی :منابع انرژی تجدید پذیر ، مبدل های الکترونیک قدرت، ریز شبکه dc،، ریز شبکه ac، ریزشبکه های هیبرید، مبدل واسط شبکه.