مدلسازی تولیدات پراکنده (DG) و انرژی تجدیدپذیر در شبکه با دیگسایلنت
مقدمه
مدلسازی دقیق تولیدات پراکنده (Distributed Generation - DG) و منابع انرژی تجدیدپذیر (نظیر خورشیدی و بادی) در شبکه قدرت، برای تحلیل، طراحی و بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌های مدرن برق ضروری است. نرم‌افزار DIgSILENT PowerFactory ابزارهای قدرتمندی جهت شبیه‌سازی فنی و رفتار دینامیکی این منابع در اختیار قرار می‌دهد.
انواع منابع تولید پراکنده در PowerFactory
1. نیروگاه خورشیدی (PV)
تولید برق از طریق پنل‌های فتوولتائیک
امکان تعریف مدل‌های ساده (استاتیک) و پویا (دینامیک)
شامل تنظیمات حداکثر توان تولید، ولتاژ خروجی، و مدل کنترلر (MPPT)
2. نیروگاه بادی (WTG)
مدلسازی ژنراتورهای سنکرون و آسنکرون بادی
امکان شبیه‌سازی توربین‌های سرعت متغیر (Doubly Fed، Full Converter)
تعریف پروفیل باد، تنظیم توان خروجی و کنترلرهای ولتاژ و فرکانس
3. میکروتوربین، CHP و سایر تولیدات پراکنده
مدلسازی انواع ژنراتورهای محلی
امکان تعریف پروفیل بار و نوع ادوات حفاظتی و کنترلی
اتصال به شبکه توزیع برای مطالعات هماهنگی حفاظتی و کیفیت توان
مراحل مدلسازی تولیدات پراکنده و منابع تجدیدپذیر
1. انتخاب و افزودن نوع منبع
از بخش کتابخانه المان‌ها، ماژول PV، Wind Turbine یا DG را انتخاب و به شبکه اضافه کنید
محل مناسب نصب (نزدیک بارها یا شین‌های هدف) را مشخص نمائید
2. وارد کردن اطلاعات فنی و پارامترهای منبع
تعریف ظرفیت نامی، منحنی توان، ولتاژ کاری، و پارامترهای کنترل (مانند MPPT برای PV یا کنترل ژنراتور بادی)
واردکردن پروفیل ورودی (تغییرات تابش یا سرعت باد) در مطالعات زمان‌متغیر (Time Series)
3. مدلسازی بخش کنترلی و حفاظتی
تعریف تنظیمات حفاظتی ویژه منابع DG و انرژی تجدیدپذیر
افزودن کنترلرهای ولتاژ، فرکانس، سیستم‌های islanding و قابلیت قطع اتوماتیک
4. اتصال به شبکه
شبکه DG یا منابع تجدیدپذیر به شین (اتوبوس بار یا اصلی) متصل شود
بررسی توزیع توان و اثرات بر ولتاژ شبکه اصلی و محلی
5. اجرای مطالعات و تحلیل نتایج
مطالعات پخش بار، مطالعات دینامیکی، ارزیابی کیفیت توان (هارمونیک، فلیکر، ولتاژ)
تحلیل عملکرد حالت جزیره‌ای (Islanding) و بررسی رفتار منبع در شرایط خطا
بررسی تاثیر بر پایداری، کاهش تلفات و مدیریت بار
نکات مهم و تخصصی مدلسازی DG و منابع تجدیدپذیر
- استفاده از مدل‌های دینامیکی برای ارزیابی عملکرد گذرا و پایداری شبکه
- تنظیم دقیق کنترلرهای ولتاژ و توان اکتیو/راکتیو جهت حفظ کیفیت توان
- مدیریت قابلیت جزیره‌ای و عملکرد مستقل منابع DG در شرایط تشخیص جزیره‌شدن
- شبیه‌سازی سناریوهای واقعی و بارگذاری‌های مختلف برای پیش‌بینی چالش‌های بهره‌برداری
- تحلیل اثر DG بر هماهنگی رله‌ها، ولتاژ باسبارها و اعوجاج هارمونیکی
نتیجه‌گیری
مدلسازی تولیدات پراکنده و منابع انرژی تجدیدپذیر در DIgSILENT PowerFactory پایه تحول شبکه‌های مدرن، افزایش قابلیت اطمینان، انعطاف‌پذیری و بهبود کیفیت توان است. این امکانات به مهندسین کمک می‌کند تا استقرار بهینه و ایمن این منابع را تضمین نمایند.
