احمد رضا ربیعی

بحران منابع زیرزمینی و مسایل زیست محیطی از یک سو و افزایش تقاضای انرژی الکتریکی از دیگر سوی، بر سرعت رشد تولید پراکنده افزوده است. معمولاً توان خروجی منابع تولید پراکنده به گونه‌ای است که به کارگیری مبدل های الکترونیک قدرت به عنوان واسط، گریز ناپذیر است. برای دستیابی به یک ساختار پیمانه ای با قابلیت اطمینان و قدرت توان دهی بالاتر، به هم پیوسته کردن منابع و ایجاد شبکه هایی کوچک پیشنهاد شده است؛ اما در این حالت باید برای تنظیم ولتاژ و فرکانس و تسهیم درست توان های حقیقی و راکتیو میان منابع، یک سطح کنترل دیگر به سیستم افزوده شود. در این صورت است که شبکه‌های حاصله، که ریزشبکه نامیده می شوند، می توانند در دو حالت جزیره ای و متصل به شبکه، به‌درستی کار کنند.
در این پایان نامه، برای دستیابی به اهداف گفته شده، روش کنترل افتی (Droop) استفاده شده است که در آن مبدل  واسط به گونه ای کنترل می شود که منبع تولید پراکنده مانند یک ژنراتور سنکرون کوچک رفتار کند. برخی از کاستی های روش کنترل افتی متداول، مانند وابستگی شدید به امپدانس خروجی، پایین بودن دقت تسهیم توان در حالت کاری جزیره ای و وجود مصالحه میان پاسخ دینامیکی سیستم و تنظیم ولتاژ و فرکانس، نشان داده شده است. روش امپدانس مجازی برای اصلاح دو مشکل نخست به کار گرفته شده و نتایج شبیه سازی برای ارزیابی آن فراهم شده است که نشان دهنده ی بهبود روش متداول می باشد. هم چنین تحلیل سیگنال کوچک انجام شده نشان می دهد که با به کارگیری ضرایب مشتقی در قانون افتی پاسخ دینامیکی سیستم و تنظیم ولتاژ و فرکانس از هم مجزا شده است. در حالت کاری متصل به شبکه، با افزودن یک حلقه ی خارجی، روش کنترل افتی به گونه ای اصلاح شده است که هر واحد تولید پراکنده، افزون بر تامین بار حقیقی و راکتیو از پیش تعیین شده، به نسبت ظرفیت خود، در میرا سازی هارمونیک های ولتاژ و جریان شبکه مشارکت کند.