کنترل بر مبنای ولتاژ ترانسفورماتورهای هوشمند در یک میکروگرید
چکیده
برای عملکرد جزیره ای یک میکروگرید ، استراتژی های کنترلی متنوعی توسعه داده شده است. برای مثال ، برای کنترل توان اکتیو تولید کننده ها و کنترل بارهای اکتیو ، کنترل افت بر مبنای ولتاژ را می توان اجرا کرد.یکی از مزیت های اصلی میکروگریدها این است که می توان آن را به عنوان یک نهاد کنترل پذیر در شبکه های الکتریکی اجرا کرد. این کارنیازمند توانایی شبکه سراسری برای کنترل یا تاثیر گذاشتن بر تبادل توان با میکروگرید با برقراری ارتباط مخابراتی فقط با یک واحد است . با این حال، تحقیقات کمی بر روی کنترل تبادل توان از طریق نقطه اتصال مشترک انجام شده است .این مقاله به این موضوع، با معرفی مفهوم یک ترانسفورماتور هوشمند در نقطه اتصال مشترک می پردازد. این واحد تبادل توان اکتیو بین میکروگرید و شبکه سراسری را با توجه به شرایط دو شبکه و اطلاعات دیگری که به آن ارسال شده کنترل می کند. برای کنترل توان اکتیو ، ST از تپ هایی که ولتاژ سمت میکروگرید را در نقطه اتصال مشترک تغییر می دهند استفاده می کند . این کنترل مبتنی بر ولتاژ ST ، با کنترل افت مبتنی بر ولتاژ واحدها در میکروگرید که در این مقاله از آن استفاده شده سازگار است .از این رو واحد های میکروگرید می توانند به صورت خودکار به تغییرات ست پوینت ST عکس العمل نشان دهند و بالعکس. چند مورد شبیه سازی برای نشان دادن طرز کار ST به این مقاله اضافه شده اند.
1. مقدمه
در سیستم توزیع برق، تعداد واحدهای تولید پراکنده با منابع انرژی تجدید پذیر و یا تجدید ناپذیر برای تولید توان محلی در طول سالیان گذشته به طور پیوسته افزایش یافته است. تغییر رویه به سمت تولید نزدیک به بار می تواند موجب افزایش قابلیت اطمینان و کارایی شبکه شود، اگر شبکه 1) به درستی هماهنگ و اجرایی شود ، 2) به طور مؤثر با چالش های ایجاد شده بر اثر عدم پیوستگی منابع انرژی تجدید پذیر مقابله کند. در این مقاله، مفهوم میکروگرید توسعه داده شده است [1]–[3]، یک نمای کلی شماتیک از این موضوع در شکل 1 داده شده است. میکروگرید ها اتصال DG به شبکه اصلی را تسهیل می کند زیرا روشی هماهنگ برای ادغام آنها با مقابله با رفتار غیر متعارف DG ها ارائه می کنند[3]. میکروگریدها مزایای قابل توجهی را از دید هردوی شبکه و مصرف کننده ارائه می کند [4]–[7]. مزیت اصلی از نقطه نظر شبکه آن است که کل میکروگرید از نظر شبکه قدرت به عنوان یک واحد کنترل پذیر دیده می شود [8]. از نقطه نظر مشتریان ، تاثیر میکروگرید در قابلیت اطمینان شبکه توزیع مهم است ، مخصوصا در آینده ، که تولید غیر قابل پیش بینی تر و مصرف (پیک بار) بالاتر است. یکی دیگر از مفاهیم جدید علاوه بر میکروگرید ها ، شبکه هوشمند است که شبکه الکتریکی را به سوی هوشمندتر و انعطاف پذیر شدن در آینده پیش می برد. میکروگریدها به احتمال زیاد نقش کلیدی در تکامل شبکه هوشمند ایفا می کنند [9] ، زیرا که برای تامین نیاز های آینده و ترغیب به ابداعات جدید نسبت به شبکه الکتریکی مرکزی موقعیت بهتری دارند. در این حالت، شبکه های هوشمند می تواند به عنوان یک سیستم از میکروگریدهای هوشمند یکپارچه به حساب آیند [10] ، که منجر به علاقه فزاینده به میکروگریدهای هوشمند می شود [11]. میکروگرید می تواند به عنوان بلوک اصلی تشکیل دهنده شبکه های هوشمند در نظر گرفته شود و مورد بهره برداری قرار گیرد [12]
Abstract
For the islanded operation of a microgrid, several control strategies have been developed. For example, voltage-based droop control can be implemented for the active power control of the generators and the control of the active loads. One of the main advantages of a microgrid is that it can be implemented as a controllable entity within the electrical network. This requires the ability of the utility grid to control or influence the power exchange with the microgrid by communicating with only one unit. However, little research has been conducted on controlling the power transfer through the point of common coupling. This paper addresses this issue by introducing the concept of a smart transformer (ST) at the point of common coupling. This unit controls the active power exchange between a microgrid and the utility grid dependent on the state of both networks and other information communicated to the ST. To control the active power, the ST uses its taps that change the microgrid-side voltage at the PCC. This voltage-based control of the ST is compatible with the voltage-based droop control of the units in the microgrid that is used in this paper. Hence, the microgrid units can automatically respond to changes of ST set points and vice versa. Several simulation cases are included in this paper to demonstrate the feasibility of the ST concept.
I. INTRODUCTION
In the electrical distribution system, a steadily increasing number of distributed generation (DG) units with renewable or non-renewable energy sources for local power generation has been obtained over the last years. The shift towards nearload generation can make the grid more reliable and increase the efficiency, if the network: 1) is properly coordinated and operated, 2) effectively faces the challenges posed by the integration of renewable energy sources. In this context, the microgrid concept has been developed [1]–[3], a schematic overview of which is given in Fig. 1. The microgrid facilitates the penetration of DG units into the utility grid as it delivers a coordinated way for their integration by dealing with the unconventional behavior of DG [3]. Microgrids offer significant benefits in both the grid perspective and the consumer perspective [4]–[7]. A key advantage from the grid point of view is that the whole microgrid appears to the power network as a single controllable unit [8]. From the customers point of view, the impact of the microgrid on the reliability of the distribution network is relevant, certainly in the future, with more unpredictable generation and higher consumption (peaks). Another new concept besides the microgrid, is the smart grid that drives the electrical grid to become smarter and more flexible in the future. Microgrids are likely to play a key role in the evolution of the smart grid [9], as microgrids are better positioned than the centralized electrical network to meet the needs of the future and stimulate innovations. In this sense, the smart grid can emerge as a system of integrated smart microgrids [10], leading to an increasing interest in intelligent microgrids [11]. The microgrid can be considered and exploited as the main building block of the smart grid [12].
چکیده
1. مقدمه
الف. کنترل توان اکتیو تولید کننده ها
ب. کنترل توان راکتیو تولید کننده ها
ج. توزیع درخواست در میکروگرید جزیره شده
د. امپدانس خروجی مجازی
2. کنترل انتقال توان از طریق ترانسفورماتور هوشمند
3.آزمودن مفهوم
4. ترانسفورماتور هوشمند انعطاف پذیری بالاتری به میکروگرید می دهد
الف. حالت بدون ترانسفورماتور هوشمند
ب. حالت با ترانسفورماتور هوشمند
5.ترانسفورماتور هوشمند در یک میکروگرید با تغییرات دینامیک
A.حالت بدون ترانسفورماتور هوشمند
B. حالت با ترانسفورماتور هوشمند
C. بارهای غیر خطی
6 .نتیجه
Abstract
I. INTRODUCTION
A. Active power control of the generators
B. Reactive power control of the generators
C. Demand dispatch in the islanded microgrid
D. Virtual output impedances
II. CONTROL OF POWER TRANSFER THROUGH SMART TRANSFORMER
III. PROOF OF CONCEPT
IV. SMART TRANSFORMER DELIVERS INCREASED FLEXIBILITY TO THE MICROGRID
A. Case without smart transformer
B. Case with smart transformer
V. SMART TRANSFORMER IN A MICROGRID WITH DYNAMICAL CHANGES
A. Case without smart transformer
B. Case with smart transformer
C. Nonlinear loads
VI. CONCLUSION
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه