Abstract
This paper presents an interactive distributed generation (DG) interface for flexible micro-grid operation in the smart distribution system environment. Under the smart grid environment, DG units should be included in the system operational control framework, where they can be used to enhance system reliability by providing backup generation in isolated mode, and to provide ancillary services (e.g. voltage support and reactive power control) in the grid-connected mode. To meet these requirements, the proposed flexible interface utilizes a fixed power-voltage-current cascaded control structure to minimize control function switching and is equipped with robust internal model control structure to maximize the disturbance rejection performance within the DG interface. The proposed control system facilitates flexible and robust DG operational characteristics such as 1) active/reactive power (PQ) or active power/voltage (PV) bus operation in the grid-connected mode, 2) regulated power control in autonomous micro-grid mode, 3) smooth transition between autonomous mode and PV or PQ grid connected modes and vice versa, 4) reduced voltage distortion under heavily nonlinear loading conditions, and 5) robust control performance under islanding detection delays. Evaluation results are presented to demonstrate the flexibility and effectiveness of the proposed controller
چکیده
این مقاله یک رابط تعاملی (به معنای رفت و برگشتی) تولید پراکنده (DG) را برای بهره برداری ریزشبکه انعطاف پذیر در محیط سیستم توزیع هوشمند ارائه میکند. در محیط شبکه هوشمند، واحدهای DG میتوانند در چارچوب عملیات کنترلی سیستم گنجانده شوند، که میتوانند جهت بهبود قابلیت اطمینان سیستم توسط ارائه تولید پشتیبان در حالت جدا شده و ارائه خدمات جانبی (مانند پشتیبانی ولتاژ و کنترل توان راکتیو) در حالت متصل به شبکه، مورد استفاده قرار گیرند. جهت رفع این نیازها، رابط انعطاف پذیر پیشنهاد شده، از یک ساختار کنترلی پی در پی توان-ولتاژ-جریان ثابت، جهت به حداقل رساندن سوییچینگ بهره میگیرد و برای به حداکثر رساندن عملکرد حذف اغتشاش، به یک ساختار کنترلی مدل داخلی قدرتمند در داخل رابط DG مجهز گردیده است. سیستم کنترلی پیشنهادی، مشخصات بهره برداری قدرتمند و انعطاف پذیر DG که در زیر آمده است، را تسهیل میبخشد:
بهره برداری باس توان اکتیو/راکتیو (PQ) یا باس توان اکتیو/ولتاژ (PV) در حالت متصل به شبکه.
کنترل توان تنظیم شده در حالت ریزشبکه مستقل.
انتقال آهسته و روان بین حالت مستقل و حالتهای متصل به شبکه PV و PQ و برعکس.
اعوجاج ولتاژ کاهش یافته بر اثر شرایط بارگذاری شدید غیر خطی.
عملکرد کنترلی قدرتمند تأخیرهای تشخیص حالت جزیره ای.
نتایج ارزیابی جهت نمایش انعطاف پذیری و تأثیر پذیری کنترلر پیشنهادی، ارائه شده اند.