تحلیل و ارزیابی کنترل فرکانس مشارکتی ترکیبی ریز شبکه جزیره ای در حالت برون رفت پانل خورشیدی و تغییرات بار

در این مطالعه هدف اصلی کنترل فرکانس ریز شبکه در حالت جزیره ای با سناریوهای ممکن الوقوع است. ریز شبکه ها قابلیت عملکرد در حالت مستقل از شبکه یا جزیره ای رادارند. یکی از مهم ترین مشکلات رایج در ریز شبکه ها در حالت عملکرد مستقل ناپایداری فرکانس و یا نوسانات فرکانس است.

در جهت کنترل سریع فرکانس در هرلحظه باید تعادل توانی مابین تولید و مصرف برقرار شود که این مهم توسط منابع ذخیره انرژی از قبیل باتری قابل انجام است. واحد باتری همراه باواسط ادوات الکترونیک قدرت (سیستم ذخیره انرژی باتری) به دلیل دارا بودن زمان پاسخ دینامیکی خیلی سریع اگر به خوبی طراحی شده باشد می تواند به پایداری فرکانس سیستم از طریق تزریق یا جذب توان اکتیو کمک کند. با شبیه سازی در محیط MATLAB/SIMULINK و ارائه روش کنترلی مشارکتی دو سناریو تعریف می شود، سناریو اول ریز شبکه جزیره شده صرفا با تغییرات بار است؛ اما در سناریو دوم علاوه بر تغییرات بار پانل خورشیدی هم از ریز شبکه خارج می شود.

در هر دو سناریو با تغییرات بار و برون رفت پانل خورشیدی با روش کنترلی شبیه سازی شده پیشنهادی، مشاهده شد که نوسانات فرکانس در حد چند دهم ثانیه به 50 Hz بازمی گردد و در همین زمان باتری پس از اعمال توان به مقدار کمینه خود بازمی گردد. همچنین انحرافات ولتاژ را در محدوده ی نرمال خود نگاه می دارد. با تنظیم ضرایب کنترلی این روند میرایی برای فرکانس را می توان بهبود بخشید.

روش کنترل فرکانس مشارکتی جدید بانام کنترل فرکانس ترکیبی سیستم ذخیره انرژی باتری و دیزل ژنراتور ارائه داده شد. این کنترل مشارکتی روش کار آیی را در طول عملکرد جزیره ای برای کنترل نوسانات فرکانس و بازگرداندن توان سیستم ذخیره انرژی باتری به کمینه ارائه می دهد و با تنظیم ضرایب کنترلی این روند میرایی برای فرکانس را بهبود بخشید.