۲-۱- ریزشبکه
۲-۱-۱- مقدمه
استفاده از منابع تولید پراکنده با در نظر داشتن سطح مطلوبی از امنیت، کفایت و در مجموع قابلیت اطمینان و همچنین کیفیت و دسترس پذیری توان در حضور روش های کنترلی نوین، لزوم حرکت به سمتی که شبکه های توزیع از حالت پسیو به حالت پویا ( اکتیو )‌تبدیل شوند را بیشتر می کند. برای رسیدن به این تعریف مفهوم جدیدی به نام ریزشبکه ایجاد شده است. ریزشبکه ها، شبکه های کوچکی هستند که شامل اجزایی از قبیل منابع انرژی پراکنده[۴] مثل میکروتوربین سلول های خورشیدی و ذخیره کنندهای توان مثل باتری در کنار بارهای قابل کنترل[۵] به همراه یک سیستم مدیریتی و کنترلی قوی هستند که می توانند در صورت لزوم از شبکه اصلی جدا شده و به صورت جزیره ای کار کنند. [۶]

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

شکل ۲-۱: نمای کلی از ریزشبکه[۷]
۲-۱-۲- تعریف ریزشبکه [۶]CERTS
از نظر CERTS ریزشبکه یک شبکه کوچک همراه با تولید کننده­هایی با توان پایین است. منابع تولید کننده توان در ریزشبکه­ها بیشتر منابع انرژی نو هستند. ریزشبکه دارای دو جزء اساسی است، کلیدهای اتصال به شبکه و تولید کننده­ های کوچک. ساختار ابتدایی یک ریزشبکه با تعریف فوق در شکل (۲-۲) نشان داده است، این ساختار متشکل از چند فیدر شعاعی است که هر کدام می توانند جزئی از شبکه توزیع باشند. در این ساختار نقطه ای وجود دارد که با بهره گرفتن از کلید اتصال به شبکه، به شبکه بالادست وصل می گردد. همانطور که در شکل مشاهده می شود این کلید توانایی این را دارد که فقط بارهای مهم را از شبکه جدا می کند و در حالت جزیره ای این بارها توسط منابع داخلی تامین می شوند. بارهای غیر مهم در اثر خطای شبکه قطع خواهند شد. در مقابل زمانی که ریزشبکه به شبکه وصل است، ممکن است بارهای غیر مهم توسط تولید کننده های ریزشبکه تغذیه شوند. [۹]

شکل ۲-۲: ریز شبکه از دیدگاه CERTS [14]
تفاوت اساسی این تعریف با تعاریف قبلی در این است که، بارهای ریزشبکه را فقط شامل بارهای حساس و غیرقابل قطع می داند در حالیکه در تعاریف قبلی، بارهای ریزشبکه با درجه های متفاوتی از اهمیت تعریف می شود که لازم می دارد ظرفیت منابع موجود در ریزشبکه با بارهای موجود قابل مقایسه باشد، تا در حالت جزیره ای اغلب بارها تامین شوند.
۲-۱-۳- ساختار ریزشبکه
شکل (۲-۳) تصویری از منابع و بارهای ریزشبکه نشان می دهد. مطابق شکل، ریزشبکه بخشی از شبکه توزیع است که شامل انواع مختلفی از منابع انرژی پراکنده و مصرف کننده های برق و انرژی گرمایی است ریزشبکه توسط یک کلید و ترانسفورماتور همراه آن توانایی اتصال و جدا شدن از شبکه بالادستی را دارد و مشترکین مختلفی مثل خانگی، تجاری و صنعتی را سرویس دهی می کند. همانطور که در شکل ملاحظه می شود، ریزشبکه می تواند به شبکه بالادست وصل باشد و در کنار وظیفه تامین انرژی ( بار محلی )‌، خدمات دیگری چون تامین انرژی گرمایی یا خدمات جانبی ارائه کند.

شکل ۲-۳: عناصر تولید کننده و مصرف کننده انرژی در ریزشبکه [۱۵]
بعد از جدا شدن ازشبکه بالادست، ریزشبکه باید توانایی تامین بار مشترکین خود را در حالت جزیره ای داشته باشد. ادوات زیادی در ریزشبکه ها به کار رفته اند که مهمترین عناصر موجود در ریزشبکه به قرار زیر است :
منابع انرژی پراکنده
واسط های اتصال
بارهای ریزشبکه
سیستم های مدیریتی
ساختار کنترلی
در ادامه در مورد این عناصر توضیحات مختصری ارائه می شود .
۲-۱-۳-۱- منابع انرژی پراکنده
منبع انرژی پراکنده، عهده دار تامین انرژی در ریزشبکه ها هستند. این منابع را بر اساس تعریف
IEEE std547. 3)) می توان در سه دسته زیر جای داد: ۱ – تولیدات پراکنده ۲ – ذخایر پراکنده[۷]، ۳ – منابع پاسخگویی بار[۸] [۱۰]
۲-۱-۳-۲- واسط های اتصال
بسته به نوع منابع انرژی پراکنده اتصال آن ها به ریزشبکه متفاوت است. به عنوان نمونه از ادوات الکترونیک قدرت همچون اینورترها و فیلترها برای اتصال برخی از منابع به ریزشبکه استفاده می­ شود. شکل (۲-۴) کلیدهای اتصال به شبکه بالادست را نشان می دهد این کلیدها شامل تجهیزاتی چون کلید قطع / وصل کننده مدارهای کنترلی مدارهای مخابراتی و مدارهای اندازه گیری هستند. طبق شکل ملاحظه می­ شود که
اندازه گیری­های جریان و ولتاژ، مقادیر جریان و ولتاژ ریزشبکه و شبکه را اندازه گیری کرده و سپس به پردازشگر دیجیتال سیگنال[۹] می­فرستند. پردازش­گر دیجیتال سیگنال، با توجه به شرایط تصمیم ­گیری قطع/وصل را انجام می­دهد. مجموعه کلیدهای اتصال / قطع شبکه می­توانند از دو تکنولوژی کلید قدرت[۱۰] یا کلیدهای استاتیکی[۱۱] مبتنی بر تریستورها و تکنولوژی الکترونیک قدرت استفاده کنند.

شکل ۲-۴: کلید اتصال به شبکه ی ریزشبکه
اهمیت بالای اتصال به شبکه و نیاز به کنترل کلید اتصال به شبکه، اهمیت این کلید را برای ریزشبکه بالا می برد. کلید اتصال به شبکه دارای یک کنترل کننده است که با توجه به دستورات مرکز کنترل و همچنین بررسی شرایط فنی، تصمیم به تعیین حالت کلید می گیرد. در نهایت باید دانست که کلید اتصال به شبکه از اجزایی است که در کنترل و مدیریت ریزشبکه اهمیت فراوان دارد. [۱۴]
۲-۱-۳-۳- بارهای ریزشبکه
یک ریزشبکه می تواند هم بارهای الکتریکی و هم بارهای حرارتی را تغذیه کند. از دید بهره بردار شبکه بالادست، یک ریزشبکه متصل به شبکه اغلب به عنوان یک باس اسلک در نظر گرفته می شود که قابلیت دریافت و ارسال توان را دارد. در این حالت برای برقراری تعادل توان [۱۲]در یک ریزشبکه، در صورتی از قطع بار – تولید[۱۳] استفاده می شود که بر اساس استراتژی های بهره برداری یا قرار داد دو طرفه، محدودیت های برای توان ارسالی یا دریافتی از شبکه اصلی داشته باشد. در بهره برداری از یک ریزشبکه در حالت جدا از
شبکه اغلب از قطع تولید – بار برای برقراری تعادل توان استفاده می شود که در نهایت منجر به پایداری[۱۴] زاویه – ولتاژ می شود . بارها در یک ریزشبکه از نظر اولویت تغذیه، به دو دسته کلی زیر دسته بندی
می شوند:
۱ . بارهای حساس [۱۵]

    1. بارهای غیرحساس [۱۶]

۲-۱-۳-۴- سیستم های مدیریتی
به منظور بهره برداری مناسب از یک شبکه که شامل بیش از دو واحد تولید پراکنده می باشد، بالخصوص در حالت جدا از شبکه به استراتژی مدیریت توان [۱۷]و استراتژی مدیریت انرژی[۱۸] نیاز است. شکل (۲-۵) مسیر دریافت و ارسال اطلاعات و نیز توابع به کار رفته در PMS/EMS را برای یک ریزشبکه نشان می دهد.

شکل ۲-۵: مسیر اطلاعات و توابع به کاررفته در زمان واقعی یک PMS/EMSدر ریزشبکه[۱۵]
در شکل، بلوک مدیریت توان – انرژی در زمان واقعی[۱۹] اطلاعات مربوط به مقدار پیش بینی شده و زمان واقعی داده ­های بار، ‌تولید و بازار را دریافت می کند و بر اساس این اطلاعات دریافتی سیگنال های کنترلی مناسب را برای پخش بار، تعیین میزان بار ارسال می کند. [۱۵]
۲-۱-۳-۵- ساختار کنترلی
ساختار کنترلی در ریزشبکه به دو دسته عمده تقسیم می شود: متمرکز [۲۰]و غیر متمرکز[۲۱].
هر کدام از این ساختارهای کنترلی خود شامل سه سطح ترتیبی می باشند:

    1. بهره بردار سیستم توزیع (‌DNO) [۲۲]‌که می تواند همراه با (‌MO)‌[۲۳]بهره بردار بازار باشد.
    1. کنترل کننده مرکزی میکروگرید (‌MGCC)‌[۲۴]که بهره بردار ریزشبکه نیز می باشد.

۳ . کنترل کننده های محلی (‌LC)‌[۲۵] که مربوط به هر یک از واحدهای تولید پراکنده و یا بارها هستند.

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...