نهج التحكم في الضربات الميتة للمكثفات الطائرة

اقرأ في هذا المقال


يضمن (DBC) المقترح موازنة الفولتية للمكثفات أثناء حقن التيار الكهربائي في الشبكة مع انخفاض إجمالي تشوه التوافقيات (THD).

تحليل نهج التحكم في الضربات الميتة للمكثفات الطائرة

تحظى أنظمة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح باهتمام متزايد نظراً لفوائدها مثل الوفرة والاستدامة وإنتاج الكهرباء الأنظف ومراعاة العديد من التطبيقات، وفي الأنظمة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة؛ فإنها تجمع مرحلة تكييف الطاقة بين جميع محولات الطاقة التي تربط مصدر الطاقة بالشبكة الكهربائية.

كما أن هذه المحولات ضرورية للتعامل مع تباين جهد الخرج لعناصر التخزين (حسب حالة الشحن) والوحدات الكهروضوئية، وعلى وجه الخصوص يعد أداء وموثوقية المحولات المستخدمة من المعلمات المهمة التي يمكن أن تؤثر بشدة على إنتاج الطاقة والربحية الاقتصادية للأنظمة الكهروضوئية، وبالتالي تتحرك عاكسات الطاقة الكهروضوئية في اتجاه هيكل العاكس متعدد المستويات (MLI) لزيادة تحسين جودة الطاقة وتقليل وزن مكونات المرشح المنفعل والقضاء على المحولات الضخمة.

ومن بين (MLIs) المستخدمة على نطاق واسع؛ يعتبر (Flying Capacitors Inverter-FCI) طوبولوجيا مثيرة للاهتمام نظراً للمزايا التالية:

  • تعتبر (MLI) واحد من مصادر (DC) حيث يمكن زيادة عدد مستويات جهد الخرج عن طريق توصيل المزيد من الخلايا في السلسلة.
  • يوفر نطاقاً موسعاً من إجراءات التحكم ويحسن عرض النطاق الترددي للفلتر بالاستفادة من التكرار في حالة التبديل.
  • يوفر المزيد من وظائف القيادة من خلال مكثفات التخزين.

ومع ذلك وكمثل المحولات الأخرى المتصلة بالشبكة؛ فإنه يخضع لتقلبات جهد الشبكة (ارتخاء وتضخم) مما قد يؤثر على الأحمال الحساسة، وبالإضافة إلى ذلك غالباً ما يكون انخفاض الجهد مصحوبًا بأداء عابر سيئ (تجاوز التيار وتشويه الجهد الكهربائي ومعامل القدرة المنخفض.

وفي كود الشبكة الدولية؛ يجب أن توفر المحولات المتصلة بالشبكة قدرة منخفضة الجهد أثناء أعطال الشبكة (حقن الطاقة التفاعلية)، وعلاوةً على ذلك يتم تطبيق تقنيات التحكم المتسامحة بشكل عام، على سبيل المثال تم اقتراح منظم التيار المتجه مع التغذية الأمامية لجهد شبكة التسلسل السلبي، بينما تم تقديم منظمات التيار المتجه المزدوج، ولتوليد الطاقة التفاعلية اللازمة لتلبية متطلبات (VRT).

المصدر: M. Alsayed, M. Cacciato, G. Scarcella and G. Scelba, "Multicriteria optimal sizing of photovoltaic-wind turbine grid connected systems", IEEE Trans. Energy Convers., vol. 28, no. 2, pp. 370-379, Jun. 2013.Y. A.-R. I. Mohamed and E. F. El-Saadany, "A robust natural-frame-based interfacing scheme for grid-connected distributed generation inverters", IEEE Trans. Energy Convers., vol. 26, no. 3, pp. 728-736, Sep. 2011.J. Ahmed and Z. Salam, "An improved method to predict the position of maximum power point during partial shading for PV arrays", IEEE Trans. Ind. Informat., vol. 11, no. 6, pp. 1378-1387, Dec. 2015.H. Abu-Rub, M. Malinowski and K. Al-Haddad, Power Electronics for Renewable Energy Systems Transportation and Industrial Applications, Hoboken, NJ, USA:Wiley, 2014.


شارك المقالة: