تاریخ دفاع: 1405/7/20
دانشجو

محمد عبیس یوسف

دانشکده / گروه آموزشی فنی مهندسی | مهندسی برق

شبیه سازی دینامیک مجازی در مبدل های منبع ولتاژ با در نظر گرفتن دینامیک سمت DC در یک شبکه میکرو

چکیده

پژوهش یک استراتژی کنترلی «شبیه‌سازی دینامیکی مجازی - ژنراتور سنکرون مجازی» (VDE–VSG) را برای ریزشبکه‌های مبتنی بر مبدل پیشنهاد می‌کند که پیوندی مستقیم میان دینامیک انرژی در سمت DC و اینرسی در سمت AC برقرار می‌سازد. این چارچوب ترکیبی از یک سیستم فتوولتائیک (PV)، ذخیره‌ساز باتری و مبدل منبع ولتاژ سه‌فاز است که از ولتاژ لینک DC برای ایجاد پاسخ‌های اینرسی مجازی و میرایی بهره می‌برد. از آنجا که اینرسی مصنوعی (J) و میرایی (D) مستقیماً بر سرعت گذرا و میرایی نوسانات تاثیر می‌گذارند، از روش بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO) به صورت آفلاین برای تنظیم جفت پارامترهای J-D جهت دستیابی به حداقل انحراف فرکانس در شرایط مختلف بار و خطا استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که سیستم VDE–VSG بهینه‌شده با PSO، عملکردی برتر نسبت به طرح‌های کنترلی متداولِ «دو حلقه‌ای» و VSG استاندارد ارائه می‌دهد. در شرایط اغتشاش پله‌ای بار، کنترل‌کننده بهینه‌شده، حداکثر انحراف فرکانس را ?? درصد کاهش داده و زمان رسیدن توان اکتیو به حالت پایدار را ?? درصد تسریع می‌کند. در هنگام وقوع خطای اتصال کوتاه در سمت DC، افت ولتاژ لینک DC از ?? درصد به ?? درصد کاهش یافته و زمان بازیابی نیز ?? درصد کوتاه‌تر می‌شود. این یافته‌ها بر سازگاری فیزیکیِ مفهوم اینرسی و میرایی مجازیِ آگاه از شرایط DC تاکید داشته و تایید می‌کنند که تنظیم هماهنگ پارامترها از طریق PSO، موجب ارتقای پایداری، پاسخ گذرا و استحکام عملکرد ریزشبکه می‌گردد. این مطالعه روش‌شناسی قابل تکراری را ارائه داده و امکان‌پذیری عملیِ پیاده‌سازی VDE–VSG بر روی پلتفرم‌های مدرنِ بلادرنگ (Real-time) را اثبات می‌کند؛ سپس روش بهینه‌سازی «تابع پایه شعاعی» (RBF) بر روی سیستم اعمال شده و نتایج آن با نتایج حاصل از بهینه‌سازی PSO مقایسه گردید.