چکیده
حضور روز افزون واحدهای تولید پراکنده (DG) مبتنی بر اینورتردر میکروشبکهها، نیازمند روشهای کنترلی است که نه تنها در طول شرایط عملیاتی طبیعی، بلکه در شرایط نامتعادل نیز کارآیی بالایی دارند. این شرایط می توانند به صورت پیوسته بخاطر توزیع بارهای نامتعادل در سه فازهای میکروشبکه اتفاق بیفتد. این مقاله یک روش کنترل قوی برای میکروشبکهی چند-باس متصل پیشنهاد میکند که شامل چند واحد DG مبتنی بر اینورتراست. هر واحد DG می تواند ترکیبی از بارهای محلی متعادل و نامتعادل را تأمین نماید. راهبرد کنترل پیشنهادی از یک تابع لیاپونف وفقی مبتنی بر روش کنترل بهره میبرد تا به صورت مستقیم مؤلفههای جریان توالی-منفی را جبران نماید که در اثر بارهای نامتعادل در بخشهایی از میکروشبکه ایجاد میشوند؛ قسمت دیگر روش پیشنهادی یک کنترل مبتنی بر حالت لغزشی است که به صورت مستقیم، توان توالی-مثبت اکتیو و راکتیو تزریق شده توسط واحدهای DG به میکروشبکه را تنظیم میکند. اثبات شده که روش کنترل پیشنهادی در این مقاله، تحت اختلالات بار و پارامترهای مجهول میکروشبکه و حتی در حضور بارهای نامتعادل متغیر با زمان و غیرخطی، کارآیی پایدار و مقاومی دارد. کارآیی کنترلکنندهی ارائه شده از طریق شبیهسازیهای حوزهی زمان، در محیط نرمافزاری متلب/سیمولینک تأیید شده است.
مقدمه
اخیراً، بخاطر افزایش تقاضا برای انرژی الکتریکی و افزایش توجه به فناوریهای پاک، بخش انرژی به سمت منابع انرژی پراکنده (DERها) مانند توربینهای بادی، سیستمهای فتوولتائیک، پیل های سوختی، میکروتوربینها و توربینهای برق آبی حرکت کرده است. واحدهای تولید پراکنده(DG) مدرن که به صورت کلی DERها نامیده میشوند، ولتاژهای ac 50/60 هرتز را تولید نمیکنند و بنابراین برای اتصال به منابع انرژی اولیه و شبکه به مبدلهای توان الکترونیکی نیاز دارند.
abstract
The increasing presence of inverter-based distributed generation (DG) units in microgrid application requires control methods that achieve high performance not only during normal operating conditions, but also under unbalanced conditions. These conditions can occur permanently due to distribution of unbalanced loads on the three phases of the microgrid. This paper proposes a robust control strategy for a grid-connected multi-bus microgrid containing several inverter-based DG units. Each of the DG units can supply a combination of balanced and unbalanced local loads. The proposed control strategy employs an adaptive Lyapunov function based control scheme to directly compensate the negative-sequence current components caused by unbalanced loads in some part of microgrid; and a sliding mode based control scheme to directly regulate the positive-sequence active and reactive power injected by DG units to the microgrid. The control method proposed in this paper is shown to be robust and stable under load disturbances and microgrid parameter uncertainties even in the presence of nonlinear and timevariant unbalanced loads. The effectiveness of the presented controller is validated through time-domain simulation studies, under the MATLAB/Simulink software environment.
Introduction
Recently, due to a general increasing demand for electrical energy and a rising interest in clean technologies, the energy sector is moving to the era of distributed energy resources (DERs), such as wind turbines, photovoltaic systems, fuel-cells, micro-turbines and hydropower turbines [1,2]. Typical modern distributed generation (DG) units, which are collectively referred to DERs, do not generate 50/60 Hz ac voltages and therefore require electronic power converters as the interfacing medium between a prime energy source and the network [3–5].
چکیده
مقدمه
توصیف ساختار میکروشبکه
مدلسازی یک واحد DG سه فاز
طراحی کنترل
کنترل توان PS مبتنی بر SM
پیادهسازی روش کنترل پیشنهادی
نتایج شبیهسازی
نتیجهگیری
abstract
Introduction
Microgrid structure description
Modeling of a three-phase DG unit
Control design
Simulation results
Conclusion