بررسی سیستم کنترلی میکرو گرید(ریز شبکه)

چکيده:

این پروژه در ارتباط با بررسی عملکرد سیستم در شرایط کاری برای یک میکروشبکه ی ایزوله شده است. توان این میکروشبکه از طریق یک سیستم فوتوولتائیک و یک توربین بادی تأمین میشود. الکتریسیته تولید شده اما استفاده نشده توسط کاربر ، در دو سیستم ذخیره ساز متفاوت انباشته خواهد شد : یک بانک باتری و یک سیستم ذخیره سازی هیدروژن که متشکل از دو الکترولیز کننده ی PEM ، چهار تانک فشار دار شده و یک سلول سوختی PEM . یکی از مشکلات اصلی نیازمند حل در توسعه ی میکروشبکه های ایزوله شده ، مدیریت دستگاه ها و پخش انرژی های مختلف برای بهینه سازی کارکرد آنها است ، به خصوص بهینه سازی در رابطه با نمایه ی بار و توان تولیدی توسط سیستم های انرژی تجدید پذیر بسته به شرایط آب و هوایی . به همین خاطر ، در طول توسعه و پیاده سازی یک برنامه ی شبیه سازی خاص ، سه سیستم مدیریت انرژی متفاوت بررسی شد تا بهترین استراتژی برآورده کردن کارآمد نیازمندی های کاربر و بهینه سازی بازدهی کلی سیستم ، ارزیابی شود.

کليد واژه‌ها:

ذخیره ساز هیدروژنی ؛ سیستم های قدرت مستقل ؛ منابع انرژی تجدید پذیر ؛ هیدروژن از RES ؛ استراتژی مدیریت انرژی

فهرست مطالب



مقدمه..............................11

فصل اول

1-مختصری بر ریزشبکه و تولید پراکنده.....................

1-1 تولید پراکنده

2-1 مفهووم ریزشبکه.

3-1 شبکه های توزیع فعال

4-1 ارایش یک ریزشبکه نمونه..............................................................................................................................................18

5-1 ساختار سیستم کنترلی ریزشبکه..........................................................................................................................................................20

6-1 اتصال ریزشبکه ها به یکدیگر.................................................................................................................................................................22

فصل دوم

2- مدلسازی ریزشبکه.......................................................................................................................................................................................23

مقدمه............................................................................................................................................................................................................232-1

2-2 سیستم فتوولتائیک..................................................................................................................................................................................24

3-2 توربین بادی...............................................................................................................................................................................................24

4-2 باتری ها.......................................................................................................................................................................................................24

5-2 سیستم ذخیره سازی هیدروژن.............................................................................................................................................................25

فصل سوم

3- استراتژی های مدیریت انرژی...................................................................................................................................................................28

مقدمه...........................................................................................................................................................................................................28 3-1

2-3 مدیریت انرژیA .......................................................................................................................................................................................28

3-3 مدیریت انرژی B.......................................................................................................................................................................................28

4-3 مدیریت انرژی C.......................................................................................................................................................................................29

5-3 بررسی های موردی ونتایجی..................................................................................................................................................................29

1-5-3 مورد روز تابستانی................................................................................................................................................................................30

2-5-3 مورد روز پاییزی...................................................................................................................................................................................31

فصل چهارم

4- اثرگذاری ریزشبکه.......................................................................................................................................................................................32

1-4 مقدمه..........................................................................................................................................................................................................32

2-4 تاثیر ریزشبکه بر بهره برداری گرما............................................................................................................................................................................33

1-2-4 تامین انرژی گرمایی.................................................................................................................................................................................................33

2-2-4 چیلرهای جذبی....................................................................................................................................................................................34

3-2-4 رطوبت گیرهای نم زدا ......................................................................................................................................................................35

4-2-4 سیستم های ذخیره انرژی گرمایی................................................................................................................................................35

3-4 تاثیر ریزشبکه بربهینه سازی فرآیند.....................................................................................................................................................36

1-3-4 بهینه سازی سیستم هایHVAC....................................................................................................................................................36

2-3-4 کیفیت توان...........................................................................................................................................................................................38

3-3-4 ملاحظات مربوط به هزینه توان........................................................................................................................................................39

4-3-4 هزینه گرفتگی در خطوط انتقال......................................................................................................................................................39

4-4 تاثیرات ریزشبکه برمحیط زیست..........................................................................................................................................................40




1-4-4 کاهش میزان آلودگی.........................................................................................................................................................................40

5-4 تاثیر ریزشبکه بر شبکه های توزیع......................................................................................................................................................42

فصل پنجم

5- ریزشبکه ها وسیستم های مدیریت شبکه های توزیع فعال...............................................................................................................45

5-1 مقدمه..........................................................................................................................................................................................................45

2-5 نیازمندی های مدیریتی در ریزشبکه. ...................................................................................................................................................45

1-2-5 کنترل تولید منابع کوچک تولید انرژی..........................................................................................................................................46

2-2-5 کنترل فرآیندهای خانگی...................................................................................................................................................................46

3-2-5 ذخیره انرژی.........................................................................................................................................................................................47

4-2-5 تغییرپیک بار.........................................................................................................................................................................................48

5-2-5 سرویس های جانبی............................................................................................................................................................................48

3-5 کنترل کننده های منابع کوچک تولید انرژی.....................................................................................................................................49

1-3-5 وظایف کنترلی MC............................................................................................................................................................................49

4-5 کنترل کننده مرکزیCC....................................................................................................................................................................... 52

1-4-5 ماژول مدیریت انرژی..........................................................................................................................................................................52

2-4-5 ماژول هماهنگی حفاظتی..................................................................................................................................................................56

3-4-5 اطلاعات مورد نیاز برای عملکرد کنترل کننده مرکزی...............................................................................................................59

4-4-5 استراتژی های کنترلی برای طراحی کنترل کننده مرکزی........................................................................................................61

فصل ششم

6-حفاظت ریزشبکه ها.......... ............................................................................................................................................................................64

1-6 مقدمه..........................................................................................................................................................................................................64

2-6 جزیره ای شدن ریزشبکه......................................................................................................................................................................... 65

1-2-6 انواع سناریوها برای جزیره ای شدن ریزشبکه...............................................................................................................................66

3-6 مسائل حفاظتی مهم در ریزشبکه های جزیره ای.............................................................................................................................70

1-3-6 حفاظت به هنگام وقوع خطا درشبکه ی توزیع........................................................................................................................... 70

2-3-6 حفاظت منابع تولیدپراکنده...............................................................................................................................................................74

3-3-6 الزامات NES برای حفاظت ترانسفورماتورهای توزیع..................................................................................................................76

4-3-6 الزامات شبکه های ازنوع نوترال زمین شده...................................................................................................................................76

نتیجه گیری......................................................................................................................................................................................................... 82

توضیحات اشکال................................................................................................................................................................................................. 84

توضیحات جداول............................................................................................................................................................................................... 85

مراجع.............................................................................................................................................................................................................89