جلوگیری از وقوع انشعاب در ریزشبکه‌های اینورتری خودگردان با استفاده از تکنیک امپدانس مجازی

روش‌های افتی معمول به‌طور گسترده در ساختار کنترل واحدهای تولید پراکندۀ مبتنی بر اینورترهای منبع ولتاژ در یک ریزشبکه استفاده می‌شوند. با وجود سادگی و قابلیت اطمینان بالای این کنترل‌کننده‌ها، اینرسی کم اینورترهای منبع ولتاژ، پایداری سیستم را در برابر اغتشاشات احتمالی تهدید می‌کند؛ بنابراین، از منظر پایداری، دنبال‌کردن نقطۀ کار سیستم برای تعیین منطقۀ پایدار پارامترهای موثر بر پایداری ریزشبکه ضروری است. بدین منظور در مقالۀ حاضر، پس از استخراج یک مدل فضای حالت کامل برای ریزشبکۀ اینورتری، با استفاده از تجزیه‌وتحلیل مقادیر ویژه و آنالیز مدال، حالت‌های موثر بر مقادیر ویژۀ غالب سیستم شناسایی می‌شوند. سپس با استفاده از آنالیز انشعابات، محدودۀ پایدار پارامتر موثر بر پایداری ریزشبکه و نوع انشعاب ناشی از تغییر آن تعیین می‌شود. در ادامه، اثر امپدانس مجازی بر حاشیۀ پایداری پارامتری ریزشبکۀ اینورتری بررسی شده است. در این مقاله، با معرفی یک شاخص انشعابات، نسبت x/r مناسب برای امپدانس مجازی از منظر تجزیه‌وتحلیل سیگنال کوچک و انشعابات، انتخاب شده است. درنهایت، ساختار بهینه‌سازی چندهدفه ارائه شد تا به موازات جلوگیری از وقوع انشعاب در سیستم، سایر اهداف عملیاتی نیز لحاظ شوند.

Preventing of Bifurcation Consequences in VSI-Dominated Micro-grids Using Virtual Impedance Theory

Conventional droopbased techniques have widely been used in controlling Voltage Source Inverter (VSI) based on distributed generation units within a MicroGrid (MG). Despite the simplicity and high reliability of the controller, the lowinertia nature of VSIs threatens the system stability against probable disturbances. Thus, from the stability viewpoint, it is essential to carefully monitor the system operating point to determine the stable region of the parameters affecting the microgrid stability. To this end, a complete dynamic model for an inverterbased microgrid has been derived. According to this model, states affecting the dominant eigenvalues of the system are identified using eigenvalues analysis and modal analysis. Then, bifurcation theory is used to predict the parameter stability margin and identify the type of bifurcation. In this paper, by introducing a bifurcation index, the appropriate virtual impedance X/R ratio is selected from the viewpoint of both smallsignal analysis and bifurcation analysis. Finally, a multiobjective optimization framework is presented to prevent such a problem in parallel to other operational goals.