کنترل فرکانس سیستم قدرت در حضور منابع انرژی تجدید پذیر به کمک …

(۷-۳)
به طور مشابه، توان تبادل شده بین نواحی کنترلی یک و سه به صورت زیر است:
(۸-۳)
با داشتن روابط ۳-۷ و۳-۸ کل توان تبادل شده ی ناحیه یک با دیگر ناحیه ها به شکل زیر است
(۹-۳)
به سادگی میتوان برای سیستمی با n ناحیه کنترلی،که در شکل۳-۶ نمایش داده شد، تمام توان تبادل شده میان ناحیه i ام و دیگر نواحی را محاسبه کرد:
(۱۰-۳)
رابطه ۳-۱۰را میتوان به صورت بلاک دیاگرام نیز توصیف کرد. این کار در شکل زیر انجام شده است:
 
شکل۳-۲۰: بلاک دیاگرام نشان دهنده تغییرات توان میان ناحیه کنترلی i و دیگر نواحی، در یک سیستم قدرت با nناحیه کنترلی [۴۵]
یک نتیجه گیری مهم از شکل فوق این است که، مقدار تغییر توان عبوری از خطوط ارتباطی برای هرناحیه، برابر با مقدار تغییرات بار در آن ناحیه می باشد. بنابراین باید به طرز مناسبی ΔPtie,i را به تغییرات توان مکانیکی (ΔPm) و تغییرات بار در ناحیه کنترلی (ΔPL) ، اضافه نمود. پس با ترکیب شکل های ۳-۵ و۳-۷ بلاک دیاگرام ساده شده ای را برای ناحیه کنترلی i در یک سیستم n ناحیه ای به دست ما خواهد داد. نتیجه ی این ترکیب را می توان در شکل۳-۸ ۱دید.
 
شکل ۳-۲۱: بلاک دیاگرام نشان دهنده ی کنترل در ناحیه i ام[۴۵]
نکته ی بعدی که باید در نظر گرفته شود؛ حلقه ی کنترل تکمیلی در حظور خطوط ارتباطی میان ناحیه ای می باشد. در حالتی که ناحیه کنترلی ما از دیگر نواحی جدا باشد و در اصطلاح ناحیه کنترلی منفرد[۷۰] باشد؛ این حلقه ی کنترلی به صورت یک پسخور از نوسان فرکانس سیستم، از طریق یک کنترل کننده دینامیکی ساده است. که همان سیستم شکل۳-۵خواهد بود. حال برای یک سیستم چند ناحیه ای، سیستم کنترل باید مقادیر توان تبادل شده با دیگر نواحی را نیز تحت کنترل خود داشته باشد و آنها در مقدار برنامه ریزی شده نگه دار. این مساله معمولا با افزودن مقدار نوسانات توان در خطوط ارتباطی، به نوسانات فرکانسی در حلقه ی پسخور تکامل یافته، انجام می شود. ترکیب خطی مناسب تغییرات فرکانس تغییرات توان در خطوط ارتباطی برای ناحیه i ام، به سیگنال خطای کنترل منطقه [۷۱]مشهور است. [۴۵]
(۱۱-۳)
در این رابطه  ، عامل بایاس نامیده شده و مقدار مناسب آن میتواند به صورت زیر محاسبه گردد
(۱۲-۳)
بلاک دیاگرام نشان داده شده در شکل۱-۳ نشان میدهد که سیستم کنترل تکمیلی با استفاده از رابطه ی ۳-۱۱ و شکل ۲-۹ تکمیل شده است.
 
شکل۳-۲۲ : کنترل در ناحیه i ام با حلقه کنترل تکمیلی [۴۵]
در انتها لازم است به دو رابطه مهم نیز اشاره شود. این روابط در کنترل کننده پیشنهادی نقش اساسی دارند، چرا که به کمک این روابط خروجی کنترل کننده سامان داده می شود و به صورت سیگنال اعمالی به واحدهای تولید در می آید.
در بررسی کنترل های بار- فرکانس، علاقه مندیم عملکرد جمعی تمام ژنراتورهای سیستم را بدانیم. از این رو، نوسان های بین ماشین ها و عملکرد سیستم انتقال در نظر گرفته نمی شود. به طور ضمنی، در مقابل تغییرات در بار سیستم، پاسخ ژنراتورها را همساز [۷۲] فرض نموده ،آنها را به صورت یک ژنراتور معادل نمایش می دهیم. ژنراتور معادل دارای ثابت لختی مساوی مجموع ثابت های لختی تمام واحد های تولید است و به وسیله ی خروجی های ترکیبی مکانیکی تمام توربینها مطابق با شکل ۳-۱۰ حرکت داده می شود. به طور مشابه، تاثیر بارهای سیستم در یک ثابت لختی d در نظر گرفته میشود. سرعت ژنراتورمعادل، نمایشگر فرکانس سیستم است و در مبنای واحد این دو مساوی هستند. بنابراین در بحث خود در مورد کنترل بار- فرکانس، سرعت روتور و فرکانس را به جای یکدیگر استفاده میکنیم.
بنابراین، مشخصه ی ترکیبی توان و فرکانس یک سیستم قدرت به تاثیر ترکیبی افتی تمام گاورنرهای سرعت ژنراتورها بستگی دارد. همچنین این مشخصه به مشخصه های فرکانسی تمام بارهای سیستم، وابسته است. با این اوصاف داریم:
(۱۳-۳)
(۱۴-۳)
 
شکل ۳-۲۳ :معادل سیستم برای تحلیل کنترل بار- فرکانس[۴۵]
۳-۵-ساختار سیستم تولید توان خورشیدی
ساختار سیستم های تولید توان خورشیدی را به شیوه های مختلفی می توان پیاده سازی نمود. به طور کلی ، این ساختار ها مطابق شکل ( ۲۳-۳) قابل نمایش است . این ساختار به سه بخش پانل خورشیدی ، مبدل  به  کنترل و ردیاب نقطه حداکثر توان قابل تقسیم است.
شکل۳-۲۴:بلوک دیاگرام سیستم تولید توان خورشیدی
۳۱-۵–مبدل به
انواع مختلفی از مبدل های مبدل  به  وجود دارد، اما به علت پایین بودن ولتاژ خروجی سلول خورشیدی به طور معمول از مبدل افزاینده  ولتاژ ، در ساختار سیستم تولید توان خورشیدی استفاده می گردد. علت استفاده از مبدل افزاینده علاوه بر افزایش ولتاژخروجی سیستم، متغیر بودن مقاومت ورودی مبدل با تغییرسیکل کاری سیگنال  اعمالی است. این ویژگی مبدل این قابلیت را می دهد که با تغییر سیکل کاری بتوان ولتاژنقطه کار سلول خورشیدی را تغییر داد[۵۶].
۳۲-۵–کنترل و ردیاب نقطه حداکثر توان
این بخش می تواند شامل سنسور ها ، تولید کننده موج  و سیستم پیاده کننده ردیابی نقطه حداکثر توان باشد. این بخش با دارا بودن سیستم کنترلی  بسته به روش موجود با اندازه گیری پارامترهای مورد نیاز نقطه کار مناسب که همان نقطه حداکثر توان خروجی سلول خورشیدی است، یافت می کند. سپس با توجه به این شرایط با اعمال فرمان مناسب را تغییر سیکل کاری به مبدل موج  ،این مبدل ولتاژ خروجی سلول خورشیدی را به نقطه کارمناسب سوق می دهد.
۳۳-۵– مدل سلول خورشیدی
هر سلول خورشیدی را می توان با یک مدار معادل الکتریکی مدل نمود.مدل های مختلفی برای سلول خورشیدی بیان شده است که شکل(۲۴-۳) یک نمونه از مدل های ارئه شده است.
شکل(۲۵-۳):مدل سلول خورشیدی
رابطه ولتاژ خروجی با پارامتر های دیگر برای مدل ارائه شده به شکل زیر است :
(۳-۱۵)
معرفی پارامترها در جدول ( ۳-۳) آمده است.
پارامتر  ضریب از شدت تابش  است.
(۳-۱۶)
برای ولتاژ نقطه حداکثر توان  باید از توان خروجی  نسبت به ولتاژ مشتق و برابر با صفر در نظرگرفت ، ولتاژ به دست آمده از این رابطه ، ولتاژ حداکثرتوان است.
(۳-۱۷)
در نتیجه، رابطه ولتاژ نقطه حداکثر توان خروجی رامیتوان تابعی از شدت تابشL ودمای سلول  دانست.

مطلب دیگر :
جستجوی مقالات فارسی - بررسی تاثیر اجرای تکنیک ارزیابی متوازن “BSC”بر سنجش عملکرد بانک ملت استان ...

دانلود متن کامل پایان نامه در سایت jemo.ir موجود است