توسعه ریزشبکه‌ها برای تامین برق مصارف محلی و شهرک‌های صنعتی از سوی محققان امیرکبیر

محققان دانشگاه امیرکبیر ریزشبکه DC با سیستم ذخیره‌ساز ترکیبی باتری-ابرخازنی را توسعه دادند که در مزارع خورشیدی جهت تامین برق با قابلیت اطمینان بالا جهت مصارف صنعتی و کارخانجات و همچنین در کاربرد‌های با مقیاس کوچک‌تر همچون ساختمان‌های هوشمند به جهت جلوگیری از خاموشی برق کاربرد دارد.

کد خبر: ۱۲۱۳۷۰۳

چهارشنبه - ۱۹ دی ۱۴۰۳ / January 08, 2025

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، سِرژ یِقیازاریان تبریزی از دانش آموختگان دانشگاه صنعتی امیرکبیر با راهنمایی و هدایت پروفسور دکتر گئورک قره پتیان از اعضای هیات علمی این دانشگاه طرحی با عنوان «کنترل Deadbeat بهبود یافته در ذخیره ساز ترکیبی ابرخازن-باتری برای ریزشبکه DC امیرکبیر» را اجرایی کردند. یقیازاریان با اشاره به نتایج این تحقیق خاطرنشان کرد: افزایش تقاضای انرژی، افزایش رقابت در بازار برق سبب شده است که نیاز به یک شبکه برق کارآمدتر حس شود و این رویکرد در مفهومی به عنوان "ریزشبکه‌ها و شبکه‌های هوشمند" گنجانده می‌شود.

وی تکمیل بخش توسعه‌ای آینده ریزشبکه امیرکبیر را بخش مهمی از طرح کلان ملی «شبکه هوشمند وزارت نیرو» دانست و گفت: ساخت و پیاده سازی ریزشبکه DC امیرکبیر و ارائه راهکار و روش جدید کنترل هوشمند و همزمان ذخیره‌ساز ترکیبی ابرخازن-باتری موجب ارتقای مرزهای دانش در این رشته می‌شود چرا که سبب اقتصادی شدن به کارگیری سیستم ذخیره ساز باتری در ریزشبکه‌ها و افزایش توانایی پاسخگویی سیستم به نوسانات کوتاه مدت و بلندمدت توان در سیستم‌های قدرت خواهد شد.

وی انعطاف‌پذیری لازم برای استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر را که ذاتاً دارای نایقینی در تولید هستند، از دیگر مزایای توسعه ریز شبکه DC ذکر کرد و افزود: برای دستیابی به این اهداف در این پروژه پس از تکمیل مطالعات و تحقیقات در موضوع پایان نامه اقدام به تحلیل سیستم از لحاظ مدل‌سازی دینامیکی و تجزیه تحلیل پایداری ریزشبکه DC امیرکبیر کردیم.

این دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر طراحی و شبیه سازی کنترلر deadbeat بهبودیافته مبتنی بر روش MPC در محیط نرم افزاری برای ذخیره ساز ترکیبی ابرخازن و باتری را مرحله دیگر اجرای این طرح تحقیقاتی نام برد و یادآور شد: ساخت مبدل‌های دوطرفه (افزاینده/کاهنده) الکترونیک قدرت و پیاده سازی روش جدید کنترل بلادرنگ و هوشمند به منظور افزایش پایداری سیستم در برابر اغتشاشات وارد شده بر سیستم و افزایش سرعت محاسبات تولید سیگنال‌های کنترلی مبدل‌های دوطرفه(افزاینده/کاهنده) الکترونیک قدرت متصل به سیستم ذخیره‌ساز ترکیبی باتری-ابرخازن گام دیگر توسعه ریز شبکه ها بوده است.

یقیازاریان با تاکید بر اینکه ریزشبکه DC امیرکبیر توسعه داده شده در این طرح با سیستم ذخیره‌ساز ترکیبی باتری-ابرخازن در صنعت برق قابل استفاده است، افزود: نتایج این تحقیقات در ژورنال معتبر بین المللی در قالب مقاله‌ای با عنوان
Improved MPC Based on Deadbeat for Hybrid Energy Storage Systems in DC Microgrids
منتشر خواهد شد. ‌نوآوری این دستاورد، ارائه روش کنترل مبتنی بر پیش‌بینی به منظور کنترل همزمان و بلادرنگ مبدل‌های دوطرفه(افزاینده/کاهنده) الکترونیک قدرت متصل به سیستم ذخیره‌ساز ترکیبی باتری-ابرخازن با هدف افزایش دقت عملکرد و پایداری سیستم کنترل مرکزی در برابر اغتشاشات وارد بر سیستم قدرت و همچنین افزایش سرعت محاسبات تولید سیگنال های کنترلی بوده است.

این دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر جبران عدم تطابق توان گذرا و حالت پایدار، اجرا، پیاده سازی سریع و آسان از لحاظ محاسبات و ارائه روش کنترل هوشمند مبتنی بر روش پیش‌بین و دقت بالا و کاهش استرس روی ذخیره ساز باتری و افزایش طول عمر آن به جهت تنظیم ابرخازن به منظور تامین توان گذرا در کمترین زمان ممکن را از مزایای این شبکه نام برد.

وی افزود: طراحی و پیاده‌سازی کنترلر تاب‌آور به جهت کارکرد درست کنترلر پیشنهادی دربرابر اعمال اغتشاشاتی همچون اعمال میدان مغناطیسی بر سنسورهای ولتاژ و جریان به منظور ایجاد اختلال در انتقال داده‌‌های اندازه‌گیری شده و ارسال‌شده به میکروکنترلر از دیگر مزایای این طرح به شمار می روئد.

یقیازاریان با اشاره به کاربردهای ریزشبکه DC با سیستم ذخیره‌ساز ترکیبی باتری-ابرخازن گفت: این ریز شبکه در مزارع خورشیدی جهت تامین برق با قابلیت اطمینان بالا جهت مصارف صنعتی و کارخانجات و همچنین در کاربردهای با مقیاس کوچک تر همچون ساختمان های هوشمند به جهت جلوگیری از خاموشی برق کاربرد دارد.