عنوان پایان‌نامه
مشارکت بار در کنترل اولیه فرکانس در ریز شبکه ها
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-قدرت-سیستم ها فشارقوی الکتریکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2289;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59130
- تاریخ دفاع
- ۱۹ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- کاوه دهقان پور
- استاد راهنما
- سعید افشارنیا
- چکیده
- استفاده از بارهای الکتریکی خانگی به عنوان منابع تامین رزرو در سیستم قدرت موضوعی است که در سالیان اخیر توجه روزافزون پژوهشگران در حوزه مهندسی سیستم های قدرت به آن معطوف شده است. در همین راستا، در این پایان نامه مسئله مشارکت بار در کنترل فرکانس مورد بررسی قرار گرفته است. مسلماً تحقق مشارکت بار در کنترل فرکانس سیستم نیازمند بسترسازی گسترده فنی و حقوقیِ فراتر از ساختارهای کنونی است. با اینکه این مسئله دارای پیچیدگی های فراوان فنی و اقتصادی است، در اینجا صرفا به بحث بر سر پارامترها و ابعاد فنی پیاده سازی آن اکتفا شده است. در این تحقیق برای اولین بار یک الگوریتم کنترلی غیرمتمرکز بر اساس نگاشت های یک بعدی سیگنال فرکانس قدرت طراحی شده، و جهت مدیریت مصرف بارهای الکتریکی خانگی مورد استفاده قرار گرفته است. الگوریتم پیشنهادی قادر است با تشخیص وضعیت اضطراری در شبکه سطح توان مصرفی را مدیریت کرده و به تثبیت فرکانس سیستم کمک کند. با توجه به حساسیت این الگوریتم به دینامیک سیستم قدرت، نسبت به سایر روش ها عملکرد بهینه و مناسب تری دارد. با توجه به طبیعت غیرمتمرکز روش کنترلی پیشنهادی می توان این روش را بدون نیاز به یک بستر مخابراتی پیچیده عملیاتی کرد؛ این مسئله از آنجا حائز اهمیت است که با توجه به تعداد بسیار زیاد مشارکت کنندگان (بارهای خانگی) در طرح تامین رزرو، ایجاد و تعمیر و نگهداری یک شبکه مخابراتی دوطرفه و امن، امری پرهزینه است.همچنین سیستم مدیریت مصرف از دیدگاه سیستمی چندعامله و پیچیده مورد مطالعه قرار گرفته است. این دیدگاه برای درک پدیده هایی همچون همگامی (سنکرونیزم) در میان بارهای تحت کنترل و اجتناب یا کاهش اثر آنها بسیار حائز اهمیت است. در صورتی که برای پرهیز از همگامی در میان بارهای خانگی تدبیری اندیشیده نشود، مشارکت مصرف کنندگان در کنترل فرکانس سیستم قدرت حتی می تواند نوساناتی پردامنه در فرکانس و ناپایداری سیستم را در پی داشته باشد. از اینرو لازم است که با بکارگیری مکانیزمی تصادفی حتی الامکان از احتمال بروز این پدیده کاست. در این پروژه برای کاهش اثر همگامی، از تاخیرهای تصادفی استفاده شده است و تاثیر این تاخیرها بر تخفیف دامنه نوسانات ناخواسته در فرکانس سیستم قدرت مورد بررسی قرار گرفته است.
- Abstract
- Along with growing prospect of renewable energy sources’ increasing penetration in power systems, frequency control (FC) in future energy networks is proving to be a serious challenge. The seriousness of the issue is marked by shrinking size of independent energy networks, decreasing role of synchronous generators and consequent fall of power system’s inertia, which makes higher frequency deviations more probable. Since frequency stability is the result of balance between consumed and generated power, reserve provision during power contingencies (in which the power balance is violated) is indispensable. Thus, providing fast and reliable FC reserve is vital to maintain the security of future power grids. Although there have been a considerable number of papers published on the issue of generation side’s contribution to FC (including energy storage systems and converter based renewable sources), demand side management during power contingencies has not received that amount of attention. However, for practical purposes, considering certain types of load as potential FC reserve is not out of reach anymore; and with incoming more accurate and faster measurement tools, it is conceivable that in near future demand side contribution to FC will become a common practice. On the other hand, the expansion of controllable loads (providing ancillary services in power grid), requires carefully designed and verified control algorithms, in order to avoid long term frequency recovery frustration. This thesis is aimed at designing a proper and efficient demand side regulation algorithm, based on iterated mappings of power frequency signal. This method shows improved and fast response to power contingencies. The synchronism phenomenon in the system is also studied carefully
