Farsi

تحلیل کیفیت توان و کنترل منابع در شبکه‌های الکتریکی کم‌ولتاژ

چکیده

افزایش تعداد نصب‌های پروسومر متصل، به ویژه سیستم‌های فتوولتائیک، می‌تواند مشکلاتی را در عملکرد شبکه‌های کم‌ولتاژ به وجود آورد که از جمله آن‌ها می‌توان به نوسانات ولتاژ اشاره کرد. این مسائل را می‌توان با کنترل مناسب عملکرد منابع در یک ایستگاه ترانسفورماتور مدیریت کرد. مقاله حاضر مفهوم جدیدی از کنترل‌گر را معرفی می‌کند که دسترسی به داده‌های توصیف‌کننده شرایط کاری شبکه و منابع انرژی نصب شده را فراهم می‌سازد و همچنین این امکان را می‌دهد که قدرت خروجی میکرو نصب‌ها را کنترل کنیم.

مقدمه

گسترش تولید پراکنده باعث ایجاد پدیده‌هایی در شبکه‌های کم‌ولتاژ خواهد شد که تا کنون در شبکه‌های با ولتاژ بالا مشاهده شده‌اند. این پدیده‌ها می‌توانند منجر به تغییرات در جریان‌های قدرت و کاهش پارامترهای کیفیت توان شوند و به همین خاطر، تهدیدهای بالقوه‌ای برای دستگاه‌های متصل به شبکه به حساب می‌آیند. برای مقابله با این مشکلات، ضروری است که عملکرد بخش‌هایی از شبکه را که تعداد زیادی میکرو-منبع با قدرت نسبتاً بالا نصب شده‌اند، زیر نظر قرار دهیم. تجزیه و تحلیل عملکرد شبکه کم‌ولتاژ (LV) نیازمند اجرای شبیه‌سازی‌ها و تحلیل‌های پیچیده چندمتغیره است. به عنوان مثال، شرایط ولتاژ در شبکه LV تحت تأثیر سطوح مختلف اشباع میکرو نصب‌ها و همچنین پروفایل بار و ساختارهای مختلف قرار دارد.

ماهیت مسئله

بر اساس قانون مربوطه [۱]، میکرو نصب به عنوان «یک نصب انرژی تجدیدپذیر با قدرت الکتریکی کل نصب شده که از ۴۰ کیلووات فراتر نمی‌رود و به شبکه‌ای با ولتاژ اسمی کمتر از ۱۱۰ کیلوولت متصل است» تعریف شده است. اتصال منابع قدرت با ولتاژ کم به کاربران نهایی، طبق قانون دیگری [۲]، به دو روش انجام می‌شود:

  • بر اساس اعلامیه،
  • با ارائه درخواست برای تعیین شرایط اتصال به شبکه توزیع.

این مقاله به بررسی روش اول، یعنی روش مبتنی بر درخواست، می‌پردازد.

توسعه میکرو نصب‌ها، به ویژه فتوولتائیک‌ها، به دلیل کاهش قیمت آن‌ها اجتناب‌ناپذیر به نظر می‌رسد. به همین دلیل، باید انتظار مشکلات فنی مختلفی را داشت که از جمله جدی‌ترین آن‌ها، تأثیر ولتاژ خواهد بود [۳, ۴]. این تأثیر به دلیل جریانی است که از نقطه اتصال این منابع به سمت ایستگاه‌های ترانسفورماتور MV/LV (ولتاژ متوسط/کم‌ولتاژ) حرکت می‌کند. این وضعیت نشان‌دهنده همبستگی ضعیف بین قدرت تولید شده در این منابع و قدرت مورد نیاز است.

شکل ۱ نشان می‌دهد که در برخی مقاطع زمانی، حداکثر قدرت تولید شده در یک نصب خورشیدی با حداکثر تقاضا هم‌زمان نیست. این وضعیت ناخوشایند می‌تواند منجر به جریان‌های قدرت به سمت ترانسفورماتور MV/LV شود و به اثر «تقویت ولتاژ» که معکوس اثر افت ولتاژ است، دامن بزند.

نمودار تقاضای انرژی و تولید قدرت در سیستم فتوولتائیک
نمونه‌ای از تقاضا و قدرت تولید شده در یک نصب خورشیدی

شکل ۱. تقاضای یک پروسومر نمونه در یک روز از ماه ژوئیه و تولید قدرت در یک نصب خورشیدی.

راه حل برای این مشکل

راه‌حل پیشنهادی برای این مسئله ممکن است شامل موارد زیر باشد:

  • کنترل توان راکتیو منابع،
  • کنترل توان اکتیو منابع،
  • خاموش کردن «تعداد مورد نیاز از منابع».

هر یک از این روش‌ها دارای مزایا و معایب خاص خود هستند.

پیشنهاد الگوریتم کنترل

در حال حاضر، تنظیم مداوم ولتاژ در شبکه‌های کم‌ولتاژ صورت نمی‌گیرد. با توجه به مشکلات فنی پیش‌بینی‌شده در حین عملکرد منابع، باید الگوریتم کنترلی برای شبکه توسعه یابد که استفاده از برخی منابع تنظیمی را در نظر گرفته و در صورت لزوم، قدرت آن‌ها را محدود کند. تلاشی مشابه برای توسعه الگوریتمی در شبکه‌های ولتاژ متوسط در [۴] ارائه شده است. تنظیم ولتاژ در شبکه کم‌ولتاژ تنها پس از برآورده شدن چندین شرط ممکن خواهد بود:

  • شبکه باید به اندازه کافی قابل مشاهده باشد – ولتاژ در نقاط منتخب و قدرت‌های تولید شده در منابع باید مشخص باشد،
  • باید اطلاعاتی درباره توپولوژی و پارامترهای شاخه‌های شبکه داشته باشیم،
  • باید الگوریتمی وجود داشته باشد که بتواند ارزش‌های تحمیلی در شبکه (ولتاژها، قدرت تولید شده) را محاسبه کند تا از عملکرد صحیح سیستم اطمینان حاصل گردد،
  • باید امکان ارسال نتایج محاسباتی به دستگاه‌های تولید در شبکه و تغییر پارامترهای عملیاتی آن‌ها بر حسب شرایط فعلی وجود داشته باشد.

شرط قابل مشاهده بودن پارامترهای عملیاتی شبکه، با توجه به وضعیت کنونی راه‌حل‌های فنی، به نظر فرایندی شفاف می‌آید. همچنین جمع‌آوری داده‌های توپولوژی و اطلاعات شبکه ممکن است، هرچند این فرآیند به دلیل تعداد زیاد خطوط کم‌ولتاژ، زمان‌بر خواهد بود.

با فرض اینکه مقادیر تقریبی ولتاژ قابل تعیین باشد، به عنوان مثال با استفاده از مدل‌هایی مشابه با آنچه در [۴] توصیف شده است، الگوریتم کنترلی شبکه باید در ابتدا هر گونه افزونگی را حذف کند تا شرایط زیر برآورده شود:

.

که در آن VN ولتاژ نرمال شبکه و Vi ولتاژ منبع در دریافت‌کننده i است.

سیستم کنترل

با آغاز طراحی یک سیستم کنترل برای شبکه‌های الکتریکی کم‌ولتاژ (Low Voltage – LV) با منابع کوچک متصل، ابتدا باید اهدافی که این سیستم باید به آنها دست یابد، به روشنی تعریف گردد. این اهداف که به‌طور غیرمستقیم در بخش‌های پیشین مطرح شده‌اند، شامل موارد زیر است:

  • نظارت بر پارامترهای الکتریکی در نقاط مشخص از شبکه LV و همکاری با منابع انرژی کوچک،
  • اجرای الگوریتم‌هایی که امکان کنترل عملکرد شبکه را فراهم می‌آورند،
  • تأمین ارتباط بین عناصر همکار سیستم،
  • ارسال داده‌ها به سیستم SCADA (کنترل و جمع‌آوری داده‌های نظارتی) اپراتور شبکه توزیع.

برای تحقق این اهداف، مفهومی از یک سیستم کنترل توسعه یافته است که بر مبنای دستگاه‌های همکار، یک معماری توزیع شده ایجاد می‌کند و به‌صورت یک سیستم مادر-فرزند عمل می‌نماید.

عناصر اصلی سیستم

عناصر اصلی این سیستم، شامل کنترل‌کننده مادر است که در سابتگاه ترانسفورماتور LV/MV نصب گردیده. این کنترل‌کننده وظایف متعددی را بر عهده دارد که برجسته‌ترین آنها عبارتند از:

  1. اندازه‌گیری پارامترهای الکتریکی اصلی در سمت ترانسفورماتور LV و در مدارهای خروجی.
  2. تعیین مقادیر معیاری ضروری برای ارزیابی وضعیت کارکرد شبکه در مدار اصلی و جریان‌های خروجی فردی، که این امکان را برای ارزیابی صحیح و موثر در فرآیند کنترل فراهم می‌آورد.
  3. اجرای الگوریتم‌های کنترل شبکه متناسب با سیستم خاص که در فصل قبل به آن اشاره شده است.
  4. تأمین ارتباط با کنترل‌کننده‌های فرعی، با در نظر گرفتن فناوری ارتباطی مورد استفاده.
  5. نظارت بر عملکرد شبکه، تولید هشدارها و آلارم‌ها.
  6. کنترل عملکرد کنترل‌کننده‌های فرعی و به تبع آن کنترل عملکرد منابع انرژی، با توجه به ویژگی‌های منابع مختلف.
  7. تأمین اطلاعات به سیستم SCADA اپراتور شبکه که شامل پارامترهای اندازه‌گیری و سیگنال‌های آلارم انتخابی خواهد بود.
  8. بصری‌سازی وضعیت کارکرد شبکه و سیستم.

کنترل‌کننده‌های فرعی نیز در این سیستم از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. این کنترل‌کننده‌ها در اتاقک‌های سوئیچینگ ساختمان یا در نقطه اتصال تأسیسات LV نصب می‌شوند. وظیفه آنها نظارت بر عملکرد منبع، شبکه قدرت در نقطه اتصال و تأسیسات پروسومر است. مسئولیت‌های آنها شامل موارد زیر می‌باشد:

  1. اندازه‌گیری پارامترهای الکتریکی اصلی با توجه ویژه به مسائلی که برای عملکرد الگوریتم کنترل ضروری هستند.
  2. ارسال داده‌ها به کنترل‌کننده مادر.
  3. کنترل مستقیم یا غیرمستقیم عملکرد مدار مبدل منبع که شامل عملکرد تأسیسات پروسومر نیز می‌شود.

منابع کم‌قدرت به‌وسیله اینورترهایی با کنترل‌کننده‌های خود، به شبکه متصل می‌شوند. عملکرد کنترل‌کننده فرعی بسته به توان همکاری بین کنترل‌کننده فرعی و کنترل‌کننده منبع قابل تحلیل و بررسی است.

در بدترین حالت، زمانی که همکاری میان این دو کنترل‌کننده به دلایل فنی یا دیگر ممکن نباشد، نقش کنترل‌کننده به اندازه‌گیری مقادیر تنظیم‌شده و ارسال آنها به کنترل‌کننده مادر محدود خواهد شد. همچنین این احتمال وجود دارد که منبع در تأسیسات پروسومر در شرایط بحرانی قطع گردد. در این شرایط، می‌توان نظارت بر عملکرد منبع را از طریق کنترل‌کننده محلی که به اینورتر متصل است، فرض کرد. حالت دیگری که محتمل است، دربرگیرنده کنترل کامل بر روی مبدل منبع است که اجازه می‌دهد الگوریتم‌های کنترل تولید به‌طور مستقیم در کنترل‌کننده فرعی اجرا شوند. در تمامی این سناریوها، انجام خودکفایی در عملکرد سیستم‌های محلی ضروری است تا حتی در غیاب ارتباط با کنترل‌کننده مادر، عملکرد ایمن منبع تضمین گردد.

پیاده‌سازی عملی سیستم نظارت بر شبکه LV

پیاده‌سازی عملی سیستم نظارت توزیع‌شده بر روی کنترل‌کننده‌های همکار از سری WAGO ۷۵۰-۸۸۰/۰۲۵ (شکل ۲) که دارای قابلیت‌های کنترل از راه دور و یک سیستم فتوولتائیک ۱۵ کیلوواتی با اینورتر سه‌فاز SMA است، صورت گرفت. برای اهداف تحقیقاتی، از مقاومت‌ها و راکتورهایی با مقادیر قابل تنظیم که امکان شبیه‌سازی پارامترهای خط LV را به‌وجود می‌آوردند، نیز بهره‌برداری شد (شکل ۳).

...
تحلیل کیفیت توان و کنترل منابع در شبکه‌های الکتریکی کم‌ولتاژ - تصویر 3
کنترلرهای پیشرفته برای بهینه‌سازی عملکرد شبکه

راه‌حل پیشنهادی

در راه‌حل پیشنهادی، کنترل‌کننده‌ها به عنوان اصلی (master) و تابع (slave) عمل می‌کنند و وظایف مشخص شده در بخش قبلی را انجام می‌دهند. این کنترل‌کننده‌ها به طور همزمان مسئول جمع‌آوری داده و کنترل سیستم هستند. کنترل‌کننده تابع به یک کارت ورودی آنالوگ مجهز است که وظیفه اندازه‌گیری ولتاژ و جریان‌ها در یک سیستم سه‌فاز را بر عهده دارد. همچنین، این کنترل‌کننده خروجی‌های باینری برای کنترل محدودیت‌های توان مبدل دارد و به وسیله رله میانی، ارتباط بین کنترل‌کننده و مبدل را مدیریت می‌کند. علاوه بر این، کنترل‌کننده دارای رابط‌های ارتباطی است تا کاربر بتواند وضعیت عملکرد، مقادیر اندازه‌گیری شده جاری و برنامه‌ریزی از راه دور را مشاهده کند و همچنین با کنترل‌کننده اصلی ارتباط برقرار کند. شایان ذکر است که اندازه‌گیری توان در این کنترل‌کننده فقط جنبه اطلاعاتی دارد و پارامتر تنظیم‌شده، ولتاژ است. کنترل‌کننده اصلی نیز به یک ماژول اندازه‌گیری سه‌فاز، ورودی‌ها و خروجی‌های باینری مجهز بوده و وظیفه اصلی آن جمع‌آوری داده‌ها، شامل داده‌های به دست آمده از کنترل‌کننده تابع و پیاده‌سازی الگوریتم‌های کنترلی برای شبکه است. قسمت نرم‌افزاری این پروژه در محیط CoDeSys طراحی شده که به طور ویژه برای برنامه‌نویسی PLC‌ها کاربرد دارد.

ماژول‌های اندازه‌گیری

ماژول‌های اندازه‌گیری که در هر دو کنترل‌کننده برای نظارت بر مدارهای الکتریکی منتخب به کار می‌روند، امکان اندازه‌گیری پارامترهای الکتریکی سه‌فاز را فراهم می‌کنند. جریان در کنترل‌کننده تابع با استفاده از کویل‌های روگوسی (Rogowski coils) نصب‌شده در مدار خروجی مبدل اندازه‌گیری می‌شود. در این ماژول، جریان‌ها از فازهای مختلف به ورودی‌های IL1، IL2، IL3 و IN متصل می‌شوند. سیگنال‌های ولتاژ نیز به ترمینال‌های VL1، VL2، VL3 و VN منتقل می‌شوند. بر اساس این سیگنال‌ها، ماژول قادر به اندازه‌گیری جریان‌ها، ولتاژها و همچنین تعیین مقادیر توان واکنشی، فعال و ظاهری، انرژی، فرکانس و ضریب توان است. این ماژول ویژگی خاصی دارد که به آن امکان می‌دهد جریان را در هادی خنثی اندازه‌گیری کرده و تا ۴۱ هارمونیک در شبکه را شناسایی کند. با توجه به اینکه ماژول اندازه‌گیری اجازه می‌دهد تحلیل توان چهار ربع انجام شود، می‌توان اطلاعات مربوط به وضعیت کاری مبدل را به صورت مداوم تجزیه و تحلیل کرد.

سیستم کنترل

سیستم کنترلی که وظیفه مدیریت عملیات مبدل پیاده‌سازی شده در کنترل‌کننده تابع را بر عهده دارد، امکان تبادل داده با محیط و ارائه اطلاعات به کاربر را فراهم می‌آورد. یکی از عناصر کلیدی این سیستم، تجزیه و تحلیل داده‌ها است که ارتباط بین کاربر و ماشین را برقرار کرده و اطلاعاتی جاری در مورد کارکرد میکرو-نصب‌ها ارائه می‌دهد. این تجزیه و تحلیل با اتکا به کتابخانه‌های استانداردی که توسط سازنده کنترل‌کننده ارائه شده، انجام می‌شود و دسترسی به آن از طریق راننده سرور وب داخلی میسر است. عنصر مهم دیگری که این سیستم را متحول می‌کند، قابلیت گسترش آن با افزودن ماژول‌های جدید است که به کنترل‌کننده امکان سازگاری با وظایف تازه را می‌دهد.

الگوریتم کنترل محلی

الگوریتم کنترل محلی که در کنترل‌کننده تابع پیاده‌سازی شده، توان کنترل مراحل محدودکننده توان تولید شده توسط نصب PV را فراهم می‌کند. برای نیازهای آزمایش، ۵ مرحله از محدودیت توان از ۰ تا ۴ تعریف شده است. مرحله ۰ نشان‌دهنده عدم محدودیت و مرحله ۴ نشان‌دهنده تولید توان فعال صفر است. در سیستمی با مبدل SMA، دامنه تنظیم می‌تواند از ۰ تا ۲۴ مشخص شود. الگوریتم کنترل شامل بخش‌های زیر است:

  1. راه‌اندازی کنترل‌کننده – در زمان راه‌اندازی، تمامی پارامترهای پیش‌فرض اعلام شده خوانده شده و برنامه‌های خدماتی مانند عملکرد ماژول اندازه‌گیری آغاز می‌شوند.
  2. انتخاب حالت عملکرد – کنترل‌کننده می‌تواند در دو حالت خودکار و دستی عمل کند. انتخاب حالت در سایت اصلی برنامه انجام می‌شود. در حالت کنترل دستی، کاربر درجه محدودیت را تنظیم می‌کند. تغییر به حالت خودکار، الگوریتم کنترل محدودیت خودکار را فعال می‌کند.
  3. عملیات خودکار، محدود کردن توان تولید شده – اگر ولتاژ اندازه‌گیری شده بیشتر از مقدار تنظیم شده باشد، توان تولید شده به میزان معینی که برای واکنش مبدل نیاز است، کاهش می‌یابد.
  4. عملیات خودکار، افزایش توان تولید شده – اگر ولتاژ اندازه‌گیری شده کمتر از مقدار تنظیم شده باشد، توان تولید شده به میزان معینی که برای واکنش مبدل نیاز است، افزایش می‌یابد.
  5. لغو محدودیت‌ها – به دلیل وجود هیسترزیس بین ولتاژهای بالا و پایین تنظیم شده برای کنترل‌کننده، مکانیزمی توسعه یافته است که حداکثر کردن توان تولید شده در محدوده ولتاژ تنظیم شده را هدف قرار می‌دهد. دو مکانیزم برای این منظور وجود دارد: اولین مکانیزم تلاش می‌کند بعد از یک زمان مشخص (برای مثال، ۳۰ دقیقه) به درجه محدودیت پایین‌تر بازگردد و مکانیزم دوم محدودیت‌ها را یک بار در روز، در شب، ریست می‌کند.
تحلیل کیفیت توان و کنترل منابع در شبکه‌های الکتریکی کم‌ولتاژ - تصویر 5
نحوه کاهش توان در سیستم‌های فتوولتائیک

شکل ۴. کاهش توان فعال منبع PV (کاهش تولید) به دلیل افزایش ولتاژ و بازگشت توان در حین کاهش ولتاژ، ثبت شده در طول آزمایشات

تحلیل کیفیت توان و کنترل منابع در شبکه‌های الکتریکی کم‌ولتاژ - تصویر 6
تحلیل تغییرات ولتاژ در هنگام آزمایش

شکل ۵. افزایش ولتاژ در نصب از ۲۳۲ ولت به ۲۶۰ ولت در طی آزمایشات

نتایج نمونه‌ای که از آزمایشات روی مدل به دست آمده است در شکل ۴ و شکل ۵ نمایش داده شده است. کنترل‌کننده تابع ولتاژ متغیر در نقطه اتصال مبدل را زیر نظر داشته و بر اساس آن کاهش قدرت را انجام می‌دهد (شکل ۴). تأثیر این اقدام بر ولتاژ در نقطه اتصال در شکل ۵ مشهود است. در این سیستم، همچنین می‌توان ولتاژ را با تغییر همزمان ویژگی‌های عملکرد مبدل و کاهش تولید تنظیم کرد [۷].

عملکرد الگوریتم کنترل در کنترلر اصلی

در کنترلر اصلی، الگوریتم کنترل تنها در حالت شبیه‌سازی فعالیت دارد. این کنترلر به نظارت بر پارامترهای شبکه می‌پردازد، اما تأثیرگذاری بر آن غیرممکن است. این محدودیت ناشی از عدم‌توانایی در تغییر پارامترهای شبکه تأمین واقعی می‌باشد، مانند تغییر نسبت ترانسفورماتور، بارگذاری بیش از حد آن یا دایره‌ای که مدل کنترل به آن مرتبط است. با این حال، این مشکل مانع از امکان آزمایش سیستم در مقادیر معیار تعیین‌شده الگوریتم‌های مدیریت شبکه توسعه‌یافته با استفاده از سیستم کنترلرهای توزیع‌شده نمی‌شود.

مزایای اضافی سیستم نظارت

یکی از مزایای قابل توجه ناشی از پیاده‌سازی سیستم نظارت، امکان آزمایش روش‌های متفاوت تبادل داده‌ها بین گره‌های سیستم همکار (کنترلرهای PLC) است. در این آزمایش‌ها فرض بر این است که از راه‌حل‌های شناخته‌شده قبلی سیستم‌های SCADA که به مدیریت شبکه MV پرداخته‌اند، استفاده خواهد شد. این رویکرد، باعث می‌شود راه‌حل‌های ارائه‌شده با توصیه‌های متناسب با شبکه‌های هوشمند سازگار شوند و امکان همکاری با سایر عناصر سیستم هوشمند را فراهم آورند [۸].

امکانات ارتباطی کنترلرها

کنترلرهای به کار رفته، امکان استفاده از لینک‌های RS232 و RS485 و همچنین ارتباط در شبکه Ethernet را فراهم می‌کنند. استاندارد IEC ۶۱۸۵۰ به‌منظور ارتباط بین کنترلرها در سیستم کنترلی به کار گرفته می‌شود و این استاندارد نیز انتخاب Ethernet را الزامی کرده است. با استفاده از آن، امکان نظارت بر ارتباطات به‌ویژه از طریق خواندن دوره‌ای داده‌های آنالوگ و همچنین پیام‌های GOOSE که برای انتقال سیگنال‌های باینری (دستورات و رویدادها) استفاده می‌شوند، وجود دارد. اطلاعات مربوط به مدت زمان فرایندهای تبادل داده‌های انفرادی که به این صورت جمع‌آوری می‌شوند، همچنین به کار الگوریتم‌های آزمایش‌شده افزوده می‌شود (شکل ۶).

تحلیل کیفیت توان و کنترل منابع در شبکه‌های الکتریکی کم‌ولتاژ - تصویر 7
مدل ارتباطی: کلید موفقیت کنترل کیفیت توان

شکل ۶. مدل سیستم ارتباطی

علاوه بر این، تبادل داده‌ها با پروتکل DNP3 بین سیستم شبیه‌سازی‌کننده SCADA که به‌وسیله اپراتور برای مدیریت شبکه برق مورد استفاده قرار می‌گیرد و کنترلر اصلی مدل پیاده‌سازی‌شده، به‌خوبی سازماندهی شده است.

قابلیت‌های سیستم کنترلی پیاده‌سازی‌شده

سیستم کنترل پیاده‌سازی‌شده به‌گونه‌ای طراحی شده که تأثیر بر عملکرد اینورتر را امکان‌پذیر سازد. این فرض وجود دارد که همکاری در صورت تمایل به تنظیم ولتاژ در شبکه ضروری است. از طرف دیگر، جنبه‌های قانونی در این باره نادیده گرفته شده‌اند. قانون انرژی حاضر امکان کنترل یک نصب prosumer را در شکل کنونی خود نمی‌دهد [۱].

نتیجه‌گیری

توسعه بازار نصب‌های prosumer، با وجود تأخیرهای ناشی از مشکلات قانونی، به‌نظر می‌رسد که هم‌اکنون به‌طور کلی در حال پیشرفت است. در بسیاری از کمون‌های لهستان، پروژه‌های خرید و نصب منابع انرژی تجدیدپذیر با تأمین مالی مشترک از اتحادیه اروپا در حال انجام است. مشکلات فنی مرتبط با جمع‌آوری قدرت تولیدشده ممکن است در آینده رخ دهد. این مسائل می‌توانند به طرق مختلفی حل شوند – به‌عنوان مثال از طریق گسترش شبکه با اضافه کردن خطوط جدید یا ایستگاه‌های MV/LV، مشابه شرایطی که افزایش تقاضای برق را به دنبال دارد. با این حال، به‌نظر می‌رسد از جنبه اقتصادی معقول‌تر باشد که راه‌حل‌هایی انتخاب شوند که به بهبود قابل استفاده بودن شبکه‌های موجود با بهره‌گیری از فناوری‌های هوشمند ICT کمک کنند.

احیای روش‌های جدید کنترل عملکرد منابع انرژی پراکنده، علی‌رغم نبود راه‌حل‌های قانونی، ضروری می‌باشد. سیستم کنترلی ایجاد شده بر اساس کنترلرهای PLC، قابلیت‌های فنی آن‌ها را به نمایش می‌گذارد. این سیستم، انعطاف‌پذیر بوده و افزودن گره‌های جدید (PLCها) و تغییر الگوریتم‌های کنترل و روش‌های ارتباطی در آن به‌راحتی امکان‌پذیر است. این سیستم همچنین می‌تواند به‌نحو مؤثری برای پشتیبانی از دستگاه‌های جدیدی که در شبکه ظاهر می‌شوند، نظیر سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی، که چالش‌های جدیدی را در کنترل عملکرد شبکه به وجود می‌آورند، تطبیق یابد.

مراجع

  1. قانون منابع انرژی تجدیدپذیر ۲۰ فوریه ۲۰۱۵ (Ustawa z dnia ۲۰ lutego ۲۰۱۵ o odnawialnych źródłach energii). Dz.U. ۲۰۱۵ poz. ۴۷۸, http://isap.sejm.gov.pl/
  2. قانون انرژی ۱۰ آوریل ۱۹۹۷ (Ustawa z dnia ۱۰ kwietnia ۱۹۹۷ r. – Prawo energetyczne). Dz.U. ۱۹۹۷ nr ۵۴ poz. ۳۴۸, http://isap.sejm.gov.pl/
  3. Kacejko P., Pijarski P., مدیریت میکروژنراتورها منابع انرژی تجدیدپذیر – چالش فنی یا تحریک بازاری؟، بازار انرژی، ۲۰۱۶، شماره ۱، ۴۱-۴۵
  4. Kacejko P، Adamek S.، Wydra M.، کنترل ولتاژ بهینه در شبکه‌های توزیع با تولید پراکنده، مجموعه مقالات کنفرانس فناوری‌های هوشمند برق اروپا (ISGT Europe)، گوتنبرگ، سوئد، ۱۱–۱۳ اکتبر ۲۰۱۰، ۱-۴.
  5. Jędrychowski R.، کنترلرهای منطقی قابل برنامه‌ریزی به‌عنوان منابع اطلاعاتی برای سیستم‌های نظارت بر عملکرد منابع تولید کوچک، بازار انرژی، ۲۰۱۴، شماره ۱، جلد ۱۱۰، ۳۰-۳۴.
  6. Jędrychowski R.، سیستم جمع‌آوری داده‌ها برای منابع کوچک تولید برق، مجله‌های دانشگاه فناوری پوزنان. مهندسی برق، ۲۰۱۲، شماره ۷۰، ۲۲۵-۲۳۱.
  7. Kacejko P.، Adamek S.، Wancerz M.، Jędrychowski R.، امکانات کاهش اضافه‌بار ناشی از توسعه شدید PV در شبکه LV، اطلاعات الکتریکی، ۲۰۱۷، جلد ۸۵، شماره ۹، ۲۰-۲۶.
  8. نقشه‌راه استانداردسازی شبکه‌های هوشمند IEC. تهیه شده توسط گروه استراتژیک SMB Smart Grid (SG3)، ژوئن ۲۰۱۰، ویرایش ۱.۰

نویسندگان

دکتر مهندس پاول پیچارسکی، دکتر مهندس سیلوستر آدامک، دکتر مهندس رابرت یندریچوفسکی، مهندس کلارا سِرِیا، دانشگاه فناوری لوبلین، دپارتمان شبکه‌های برقی و امنیت، خیابان نادبیستزیکا 38A، ۲۰-۶۱۸ لوبلین، ایمیل‌ها: پ.پیچارکی@pollub.pl، س.آدامک@pollub.pl، ر.یندریچوفسکی@pollub.pl، ک.سِرِیا@pollub.pl.

منبع و شناسه ناشر

پژوهش الکترونیکی، ISSN ۰۰۳۳-۲۰۹۷، جلد ۹۵ شماره ۲/۲۰۱۹. doi:۱۰.۱۵۱۹۹/۴۸.۲۰۱۹.۰۲.۱۲

منتشر شده توسط PQBlog

مهندس برق

بیشتر پست‌ها را مشاهده کنید

پرسش‌های متداول

چگونه می‌توان کیفیت توان را اندازه‌گیری کرد؟

کیفیت توان با ابزارهایی مانند آنالایزر کیفیت توان قابل اندازه‌گیری است.

فیلتر هارمونیک چه کمکی به کیفیت توان می‌کند؟

فیلتر هارمونیک می‌تواند نوسانات ولتاژ را کاهش دهد و کیفیت توان را بهبود بخشد.

چگونه می‌توان بهبود کیفیت توان را در سیستم‌های کم‌ولتاژ انجام داد؟

با استفاده از مدیریت منابع و کنترل ولتاژ، می‌توان بهبود کیفیت توان را در این سیستم‌ها انجام داد.

منبع: powerquality.blog