تحلیل عملکرد ریزشبکه Dc به‌صورت ماشین سنکرون مجازی در کنترل فرکانس و ولتاژ شبکه

در سال‌های اخیر با توجه به بحران‌های زیست‌محیطی و کمبود منابع فسیلی، استفاده از منابع تجدیدپذیر شایان توجه است. استفاده از منابع تجدیدپذیر در سیستم قدرت، تولید را غیرمتمرکز کرده و با توجه به طبیعت متغیر این منابع، نوسانات زیادی در شبکه اضافه‌ شده‌اند. ریزشبکه‌های dc به‌عنوان شبکۀ قدرت کوچک، امکان استفاده و کنترل این منابع را در سمت توزیع آسان کرده‌اند. نفوذ زیاد منابع تجدیدپذیر مبتنی بر مبدل‌های الکترونیک قدرت، اینرسی و میرایی را کاهش داده‌اند؛ بنابراین، سیستم‌های جدید به اغتشاشات حساس‌تر شده‌اند و حاشیۀ پایداری سیستم کاهش‌ یافته است. در این مقاله از ریزشبکه dc متصل به شبکه ac مجهز به ماشین‌ سنکرون مجازی به‌منظور مدیریت توان خودکار ریزشبکه dc و شبکه ac و تحلیل نقش اینرسی مجازی در پایداری سیگنال کوچک استفاده‌ شده است. شبکه تحت حالت‌ها و اینرسی‌های مختلف برای تایید روش مذکور بررسی و تایید شده است. در این روش با استفاده از پاسخ مبدل منبع ولتاژ و با طراحی مناسب کنترل افتی دوگانه کنترل‌کننده‌های ولتاژ، فرکانس و توان اکتیو خروجی، پشتیبانی لازم برای تنظیم فرکانس سیستم در مواجهه با اغتشاشات فراهم می‌شود و پایداری شبکه در شرایط مختلف بهبود می‌یابد.

Performance analysis of a DC microgrid as a virtual synchronous machine in grid frequency and voltage control

Recently, due to environmental issues and lack of fossil resources, the widespread use of renewable resources has been considered. The use of renewable resources in the power systems leads to decentralized generation and due to the changing nature of such resources, many fluctuations have been added to the network. DC microgrids, as a small power grid, make it easy to use and control such resources in the distribution network. Excessive penetration of power electronic based renewable sources has reduced the inertia and damping making the system more sensitive to disturbances and reducing the system stability margin. This paper uses a DC microgrid structure connected to an AC network equipped with a virtual synchronous machine to manage automatically the power of the DC microgrid and AC networks and analyzing the role of virtual inertia in small signal stability. In order to verify the proposed method, the network has been studied for different operating conditions and inertias. In this method, with the use of the voltage source converter response and proper design dual droop control of the voltage, frequency and active output controllers, the necessary support for adjusting the system frequency are provided to withstand disturbances leading to enhancing stability for different conditions.