ریز شبکه در برق

ریز شبکه در برق

ریز شبکه در برق

ریز شبکه

بخش اول.

2-1- ریز شبکه

2-1-1-  مقدمه.

2-1-2-  تعريف ريزشبكه CERTS.

2-1-3-   ساختار ریز شبکه .

2-1-3-1- منابع انرژي پراكنده

2-1-3-2- واسط هاي اتصال.

2-1-3-3- بارهاي ریز شبکه

2-1-3-4- سيستم هاي مديريتي..

2-1-3-5- ساختار كنترلي..

2-1-4-   برنامه ريزي و بهره برداري از ريز شبكه ها

2-1-5-  مزاياي فني و اقتصادي ریز شبکه ها

2-1-6-   چالش هاي توسعه ریز شبکه ها:

2-1-7- حضور ريزشبكه ها در بازار برق.

منابع

ریز شبکه

تعريف ريزشبكه [1]CERTS

از نظر CERTS ریز شبکه يك شبكه كوچك همراه با توليد كننده­هايي با توان پايين است. منابع توليد كننده  توان در ریزشبكه­ها بيشتر منابع انرژي نو هستند. ريزشبكه داراي دو جزء اساسي است، كليدهاي اتصال به شبكه و توليد كننده­هاي كوچك. ساختار ابتدايي يك ريزشبكه با تعريف فوق در شكل (2-2) نشان داده است، اين ساختار متشكل از چند فيدر شعاعي است كه هر كدام مي توانند جزئي از شبكه توزيع باشند.

در اين ساختار نقطه اي وجود دارد كه با استفاده از كليد اتصال به شبكه، به شبكه بالادست وصل مي گردد. همانطور كه در شكل مشاهده مي شود اين كليد توانايي اين را دارد كه فقط بارهاي مهم را از شبكه جدا مي كند و در حالت جزيره اي اين بارها توسط منابع داخلي تامين مي شوند. بارهاي غير مهم در اثر خطاي شبكه قطع خواهند شد. در مقابل زماني كه ریز شبکه به شبكه وصل است، ممكن است بارهاي غير مهم توسط توليد كننده هاي ريزشبكه تغذيه شوند.

شکل 2-2: ريز شبكه از ديدگاه CERTS [14]

تفاوت اساسي اين تعريف با تعاريف قبلي در اين است كه، بارهاي ريزشبكه را فقط شامل بارهاي حساس و غيرقابل قطع مي داند در حاليكه در تعاريف قبلي، بارهاي ريزشبكه با درجه هاي متفاوتي از اهميت تعريف مي شود كه لازم مي دارد ظرفيت منابع موجود در ريزشبكه با بارهاي موجود قابل مقايسه باشد، تا در حالت جزيره اي اغلب بارها تامين شوند.

ساختار ريز شبكه

شكل (2-3) تصويري از منابع و بارهاي ريزشبكه نشان مي دهد. مطابق شكل، ريزشبكه بخشي از شبكه توزيع است كه شامل انواع مختلفي از منابع انرژي پراكنده و مصرف كننده هاي برق و انرژي گرمايي است ريزشبكه توسط يك كليد و ترانسفورماتور همراه آن توانايي اتصال و جدا شدن از شبكه بالادستي را دارد و مشتركين مختلفي مثل خانگي، تجاري و صنعتي را سرويس دهي مي كند. همانطور كه در شكل ملاحظه مي شود، ريزشبكه مي تواند به شبكه بالادست وصل باشد و در كنار وظيفه تامين انرژي ( بار محلي )‌، خدمات ديگري چون تامين انرژي گرمايي يا خدمات جانبي ارائه كند.

شکل 2-3: عناصر توليد كننده و مصرف كننده انرژي در ريزشبكه [15]

بعد از جدا شدن ازشبكه بالادست، ريزشبكه بايد توانايي تامين بار مشتركين خود را در حالت جزيره اي داشته باشد. ادوات زيادي در ريزشبكه ها به كار رفته اند که مهمترين عناصر موجود در ريزشبكه به قرار زير است :

1. منابع انرژي پراكنده
2. واسط هاي اتصال
3. بارهاي ريزشبكه
4. سيستم هاي مديريتي
5. ساختار كنترلي

در ادامه در مورد اين عناصر توضيحات مختصري ارائه مي شود .

ریز شبکه

جهت مشاهده نمونه های دیگر از فصل دوم پایان نامه ارشد مهندسی برق کلیک کنید.

  منابع انرژی پراكنده

منبع انرژي پراكنده، عهده دار تامين انرژي در ريزشبكه ها هستند. اين منابع را بر اساس تعريف
IEEE std547. 3)) مي توان در سه دسته زير جاي داد:

1 – توليدات پراكنده

2 – ذخاير پراكنده[2]

3 – منابع پاسخگويي بار[3]

واسط های اتصال

بسته به نوع منابع انرژي پراكنده اتصال آن ها به ريزشبكه متفاوت است. به عنوان نمونه از ادوات الكترونيك قدرت همچون اينورترها و فيلترها براي اتصال برخي از منابع به ريزشبكه استفاده مي­شود. شكل (2-4) كليدهاي اتصال به شبكه بالادست را نشان مي دهد اين كليدها شامل تجهيزاتي چون كليد قطع / وصل كننده مدارهاي كنترلي مدارهاي مخابراتي و مدارهاي اندازه گيري هستند. طبق شكل ملاحظه مي­شود كه
اندازه گيري­هاي جريان و ولتاژ، مقادير جريان و ولتاژ ريزشبكه و شبكه را اندازه گيري  كرده و سپس به پردازشگر ديجيتال سيگنال[4] مي­فرستند. پردازش­گر ديجيتال سيگنال، با توجه به شرايط تصميم­گيري قطع/وصل را انجام مي­دهد. مجموعه كليدهاي اتصال / قطع شبكه مي­توانند از دو تكنولوژي كليد قدرت[5] يا كليدهاي استاتيكي[6] مبتني بر تريستورها و تكنولوژي الكترونيك قدرت استفاده كنند.

[1]. Consortium Of Electric Reliability Technology Solutions

[2]. Distributed Storages (DS)

[3].Demand Response (DR)

[4]. Digital Signal Processor (DSP)

[5].Circuit  Breaker

[6].Static Switch

نمونه ای از فهرست منابع جهت مطالعه بیشتر

•  [1]    “Strategic Plan For The IEA Demand-Side Management Programe” 2008-2012
• [2]   “Demand Side Management Best Practices Guidebook for Pacific Island Power Utilities” July 2006
• [3]    Peter Palensky, Senior Member, IEEE, and Dietmar Dietrich, Senior Member, IEEE “Demand Side Management: Demand Response, Intelligent Energy Systems, and Smart Loads” IEEE Transactions on Industrial Informatics, VOL.  7, NO.  3, AUGUST 2011
• [4]     Alireza Bagherian, S. M. Moghaddas Tafreshi” A developed Energy Management System for a Micro grid in the Competitive Electricity Market” 978-1-4244-2235-7/09/$25. 00 2009 IEEE
• [5]     Wencong Su and Jianhui Wang” Energy Management Systems in Micro grid Operations” October 2012, Vol.  25, Issue 8
• [6]     N. W. A.  Lidula, A. D.  Rajapakse” Microgrids research: A review of experimental micro grids and test systems”   doi:10. 1016/j. rser. 2010. 09. 041 Accepted 15 September 2010
• [7]    S.  Chowdhury, S. P.  Chowdhury and P.  Crossley” Microgrids and Active Distribution Networks” Published by the Institution of Engineering and Technology, London, United Kingdom © 2009 the Institution of Engineering and Technolog
• [8]    Charles K.  Sao, Member, IEEE, and Peter W.  Lehn, Senior Member, IEEE” Control and Power Management of Converter Fed Micro grids” IEEE Transactions on Power Systems, Vol.  23, No.  3, Augut 2008
• [9]     John Stevens, Sandia National Laboratories; Harry Vollkommer P. E. , David Klapp, American Electric Power” CERTS Micro grid System Tests” 1-4244-1298-6/07/$25. 00 ©2007 IEEE.
• [10]    American National Standards Institute “IEEE Guide For Monitoring,Information Exchange, And Control Of Distributed Resources Interconnected With Electric Power Systems” Approved 17 May 2007
• [11]    G.  Pepermans, J.  Driesen, D.  Haeseldonckx,W.  D’haeseleer And R.  Belmans” Distributed Generation: Definition, Benefits And Issues” 19 August 2003
• [12]     by Imre Gyuk, Pramod Kulkarni, Joseph H.  Sayer, John D.  Boyes, Garth P.  Corey, and Georgianne H.  Peek ”The United States Of Storage” March/April 2005
• [13]    John H.  Doudna, P. E, Senior Member, IEEE” Overview of California ISO Summer 2000 Demand Response Programs” 0-7803-6672-7/01/$10. 00 (C) 2001 IEEE

ریز شبکه

https://digitalcommons.usf.edu/ege_etd/