دانلود ترجمه مقاله ادغام سیستم ترکیبی باتری و سلول سوختی با سیستم توزیع

1. مقدمه 2. توصیف سیستم و مدلسازی 3. کنترلر محلی فازی 4. نتایج شبیه‌سازی 5. برهمکنش توان اکتیو و دامنه ولتاژ 6. نتیجه‌گیری

برهمکنش توان اکتیو و دامنه ولتاژ: به خوبی مشخص است که در سیستم‌های انتقال ولتاژ بالا، فرکانس به توان اکتیو و ولتاژ به توان راکتیو بستگی دارند. این اتفاق به خاطر آن است که شبکه‌های ولتاژ بالا دارای رفتار به شدت القائی هستند. برعکس، در سیستم‌های توزیع این وابستگی عکس می‌شود و ممکن است ولتاژ بستگی بیشتری به توان اکتیو داشته و فرکانس بیتشر به توان راکتیو وابسته باشد چون این شبکه‌ها رفتار به شدت مقاومتی دارند. رابطه بین کمیت‌های فوق به مقادیر ظرفیت اتضال کوتاه (SCC) و نسبت X/R دارند چون آنها در گره شبکه ظاهر می‌شوند. وقتی SCC و X/R کوچک باشند، شبکه به شدت مقاومتی بوده و کنترل توان اکتیو می‌تواند از طریق دامنه ولتاژ حاصل شود. وقتی نسبت SCC و X/R افزایش می‌یابد برهمکنشی بین حلقه‌های کنترل توان اکتیو و راکتیو رخ می‌دهد. وقتی SCC و X/R بزرگ باشند، شبکه به شدت القائی بوده و کنترل توان اکتیو از طریق فرکانس قابل حصول است. پس از انجام شبیه‌سازی روی سیستم ما، یک برهمکنش قابل‌توجه بین حلقه‌های کنترل توان‌های اکتیو و راکتیو مشاهده شد. وابستگی دامنه ولتاژ به توان اکتیو قوی‌تر از وابستگی آن به توان راکتیو است. این کار به طور کامل با این حقیقت توجیه می‌شود که شبکه توزیع مطالعه ما ضعیف بوده و نسبت اتصال کوتاه کم 2 را دارد و خط توزیع دارای نسبت X/R کم 5/0 است و بنابراین دارای رفتار به شدت مقاومتی است. تست‌های شبیه‌سازی با سه خط توزیع با نسبت‌های مختلف X/R در سیستم انجام گرفت تا عملکرد کنترلی ارزیابی شده و برخی نتیجه‌گیری‌ها حاصل شود. برای تست‌ها، ما پارامترهای سه خط توزیع مرسوم شبکه یونان را در نظر گرفتیم، که دارای نسبت X/R حدود 22/0، 5/0 و 85/0 بودند. طول هر خط توزیع به ترتیب برابر 5/1، 2 و 5/2 کیلومتر است، بنابراین SCC در هر نمونه تست تقریبا یکسان باقی می‌ماند. به این شیوه افت ولتاژ هر خط نیز تقریبا یکسان است. نوع و پارامترهای خطوط توزیع در جدول6 بیان شده است. عملکرد کنترلی تحت دو مورد مطالعه ارزیابی شد، رخداد اغتشاش محلی (مثل بخش قبلی) و عملکرد جزیره‌ای. در طی این تست‌ها هیچ تغییر و یا تنظیمی در کنترلرهای فازی صورت نگرفت. به منظور ارزیابی پاسخ کنترلر در هر مورد، فرکانس و ولتاژ سیستم شبیه‌سازی شده در خروجی VSI بیان می‌شود.

Active power and voltage magnitude interaction: It is well known that in the high voltage transmission systems the frequency is depended from the active power and the voltage from the reactive power. This happens as the high voltage grids appear strongly inductive behavior. On the contrary, in distribution systems the above dependency can be reversed and the voltage may be rather stronger depended from the active power and the frequency from the reactive power as they appear strongly resistive behavior. The relation among the mentioned quantities depends on the values of short circuit capacity (SCC) and the X/R ratio as they appear on a node of the grid. When the SCC and the X/R are low, the grid is strongly resistive and active power control through the voltage magnitude can be achieved. As the SCC and X/R ratio increases an interaction between the active and reactive control loops can be observed. When the SCC and the X/R are high, the grid is strongly inductive and active power control through the frequency can be achieved. After simulation tests in our system, an expected considerable interaction between the active and reactive control loops was observed. The dependency of the voltage magnitude from the active power is stronger than this from the reactive power. This is fully justified by the fact that the distribution grid of our study is weak with a low short circuit ratio 2 and the distribution line has a low X/R ratio 0.5 and therefore it appears a strongly resistive behavior. Simulation tests with 3 distribution lines of different X/R ratios were made in the system that is already described in order to evaluate the control performance and to make some safe conclusions. For our tests we considered the parameters of 3 typical distribution lines of the Greek network of about 0.22, 0.5 and 0.85 X/R ratio. The length of each distribution line, 1.5 km, 2km and 2.5 km, respectively, is chosen so that the SCC remains almost the same in every test case. This way the voltage drop at every line is almost the same too. The type and the parameters of the distribution lines are shown in Table 6. The control performance was evaluated under two cases of study, the local disturbance occasion (the same as previous section) and the islanded operation. During the tests no changes or regulations were done to the fuzzy controllers. In order to evaluate the controller’s response in each case the frequency and voltage of the simulated system at the VSI output are presented.