Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Moallem
مهدی معلم (استاد راهنما)
 
STUDENT
Nahid Dadashpour
ناهید داداش پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Voltage Profile Control in Distribution Networks Heavily Dependent on Photovoltaic Resources during Sudden Change in Radiation Condition
Due to limitations of fossil energy resources and the environmental issues, renewable energy sources have gained much more attention in recent decades. In this regard, photovoltaic system application hasalso increased consistently. Photovoltaics generated power depends on factors such as solar radiation and temperature. Since the solar radiation changes based on time and weather conditions, the generated power would fluctuate which affect voltage profile, power quality, and system performance. Nowadays, with the increment in the number of sensitive loads and power electronic devices, power quality is considered as an important factor in distribution systems. Therefore, one of the main challenges toward the use of PV system is the fluctuation of generated power as clouds passing and sudden variations occur in solar radiation intensity. Since PV systems have a static nature and there are no mass or accelerating inertia, effects of fluctuations in solar radiation and correspondingly in generated power would transfer rapidly and cause voltage variations. Traditional control methods utilizing shunt capacitor banks, on-load tap changers, and voltage regulators, have a slow response which cannot compensate fluctuations associated with photovoltaic generation. Furthermore, application of fast and advanced complementary equipments for distribution sources are not justified economically. Therefore, presenting an optimal control method based on PV inverter is both fast and economical. In this thesis,first, we modeled PV systems and the corresponding electronic interfaces based on active and reactive power exchange. Then we investigated the effect of variations in weather condition and solar radiation on systems generated power. The power quality phenomenon of voltage sag resulting from power fluctuations, are investigated. Finally, an optimal algorithm is presented to control the PV inverter for reactive power injection,which improves the voltage profile. The extent of injected reactive power is limited to minimize grid and inverter losses and consumed energy considering voltage standard limits. Finally, the effect of photovoltaic systems and grid various parameters on the extent of voltage profile variation is investigated. Keywords: Optimal Reactive Power Injection, Photovoltaic Systems Dynamic Modeling, Voltage Profile Control, Voltage Sag, Weather Condition, Voltage
با توجه به محدودیت منابع سوخت های فسیلی و آلودگی زیست محیطی، منابع تجدیدپذیر مورد توجه قرار گرفته اند. گرایش به استفاده از سیستم های خورشیدی به عنوان یکی از این منابعروز به روز در حال افزایش است. توان تولیدی سیستم های خورشیدی وابسته به شرایط آب و هوایی است. از آنجایی که میزان تابش خورشید دائماًدر حال تغییر است، لذا توان تولیدی این منابع دارای نوساناتی است که بر رویپروفیل ولتاژ، کیفیت توان و عملکرد سیستم تأثیرگذار می باشد. امروزه با توجه به افزایش بارهای حساس و ادوات الکترونیک قدرت، مسأله ی کیفیت توان یکی از موضوعات مهم در شبکه های قدرت بشمار می رود. لذا یکی از چالش های اصلیمنابع خورشیدی، نوسانات توان تولیدی به هنگام گذرابرها و تغییرات ناگهانی شدت تابش می باشد. از آنجایی که سیستم های خورشیدی مبدل های استاتیکی فاقد جرم و گشتاور اینرسی هستند، لذا تأثیرات نوسانات تابش و توان تولیدی سریعاً منتقل گشته و باعث تغییرات ولتاژ می گردد. روش های کنترلی مرسوم همچون بانک های خازنی و رگولاتورهای ولتاژ که با تأخیر زمانی عمل می کنند، قادر به جبران این نوسانات نیستند. بعلاوه نصب تجهیزات مازاد پیشرفته و سریع برای منابع تولیدکننده در سطح توزیع، از لحاظ اقتصادی مقرون بصرفه نمی باشد. بنابراین ارائه ییک روش کنترلی که از لحاظ اقتصادی و سرعت بهینه باشد، ضرورت می یابد. در این پایان نامه ابتدا با مدلسازیسیستم های خورشیدی و واسطه های الکترونیکی بر مبنای کنترل توان اکتیو و راکتیو، به تأثیر تغییرات جوی و تابشی روی توان تولیدیمنابع خورشیدیپرداخته می شود. سپس پدیده های کیفیت توان ناشی از این نوسانات، همچون تغییرات ولتاژ بررسی گشته و با ارائه ییک روش کنترلی بر مبنای تزریق توان راکتیو بهینه توسط اینورتر در جهت بهبود پروفیل ولتاژ عمل می شود. میزان توان راکتیو تزریقی بر اساس مینیمم کردن تلفات شبکه، اینورتر و انرژی مصرفی با رعایت حدود مجاز استاندارد ولتاژ تعیین می گردد.در انتها به بررسیتأثیراتپارامترهای مختلف شبکه و منبع بر میزان تغییرات پروفیل ولتاژ پرداخته می شود. کلمات کلیدی : 1- تزریق توان راکتیو بهینه 2-تغییرات شرایط تابشی و گذر ابرها 3-کمبود ولتاژ آنی4- کنترل پروفیل ولتاژ 5- مدلسازی دینامیکی سیستم های خورشیدی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی