کنترل سلسله مراتبی ریزشبکه‌های جریان متناوب در متلب-سیمولینک

💫 شرح دوره تخصصی: 

دوره تخصصی کنترل سلسله مراتبی ریزشبکه‌های جریان متناوب در متلب-سیمولینک به … می پردازد. ریزشبکه (Microgrid) گروهی از بارها و منابع انرژی توزیع‌شده به هم پیوسته در مرزهای الکتریکی کاملاً تعریف‌شده است که به عنوان یک نهاد قابل کنترل واحد نسبت به شبکه عمل می‌کند. این ریزشبکه می‌تواند به شبکه متصل و از آن جدا شود تا بتواند در حالت متصل به شبکه یا جزیره‌ای کار کند. ویژگی های اساسی ریزشبکه های فعال انعطاف پذیری و کارایی است که با کنترل جریان برق به سمت شبکه اصلی مرتبط است. این ویژگی‌ها برای ارائه سیستمی طراحی شده‌اند که می‌تواند به تغییرات تقاضای بار و خروجی تولید پراکنده به‌موقع و موثر، بدون به خطر انداختن عملکرد و پایداری، پاسخ دهد. در این راستا، طراحی استراتژی‌های کنترل ریزشبکه باید مقاوم باشد تا بتواند در کنار شبکه برق شهری به درستی کار کند و مستقل از آن، استانداردهای کیفیت برق را حفظ کند. هدف این آموزش تسهیل فرآیند یادگیری مدل‌سازی و شبیه‌سازی روش‌های کنترل مبدل‌های الکترونیک قدرت است که در رابط منابع انرژی توزیع شده قرار دارند. توسعه این آموزش پایه در مورد شبیه‌سازی کنترل ریزشبکه با استفاده از نرم افزار متلب و محیط سیمولینک در ابتدا پیشنهاد شد. این آموزش به شرح زیر سازماندهی شده است: ابتدا مروری بر حالت‌های عملکرد ریزشبکه و روش‌های کنترل ارائه می‌شود و سپس پنج مطالعه موردی طراحی و شبیه‌سازی یا پیشنهاد می‌شوند، بر روی پلت فرم نرم‌افزار متلب-سیمولینک  (MATLAB-Simulink) با تکنیک‌های مختلف کنترلی که برای ریزشبکه‌ها در حالت‌های عملیاتی مختلف اعمال می‌شوند.

☰ اهمیت شبیه‌سازی ریزشبکه‌ها در سیمولینک متلب چیست؟

با توجه به اینکه مباحث مربوط به‌ ریزشبکه‌ها، به جز معدود کشورهای اروپایی که اقدام به پیاده‌سازی کرده‌اند، در مرحله تحقیق و توسعه است و همچنین پتانسیل‌های عظیم برای راه‌اندازی ‌ریزشبکه‌های منفصل از شبکه در کشور ما، لزوم ایجاد بستر مناسب و تهیه آموزش‌های مربوطه جهت شبیه‌سازی رفتار اینگونه سیستم‌ها، بیش از پیش بین دانشجویان و اساتید این زمینه ملموس است. علاوه بر این، ابزارهای بسیار کاربردی و محیط شبیه‌سازی به نسبت واقعی در نرم‌افزار متلب و محیط سیمولینک، بسیاری از مشکلات کدنویسی و شبیه‌سازی سیستم‌ها را برای دانشجوهای مهندسی برق رفع کرده است که از این ویژگی می‌توان به عنوان یک امتیاز بزرگ برای تسریع و تسهیل در امر شبیه‌سازی فرایند نام برد. با گسترش روزافزون استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر که منجر به ایجاد شبکه‌های برق هوشمند در ابعاد مختلف شده است، نیاز به یادگیری نحوه شبیه‌سازی این به اصطلاح ریزشبکه‌ها، بیش از پیش در بین مهندسین و دانشجوهای مهندسی برق احساس می‌شود.

💠 مناسب برای دانشجویان:

💠 مناسب برای گرایش‌های:

💠 مناسب برای مقاطع تحصیلی:

💠 نرم‌افزارهای مرتبط با آموزش:

💠 محتوای این آموزش:

📂 فایل پروژ‌های انجام شده در نرم افزار متلب ✅

📝 فایل PDF یاداشت‌ها و اسلاید‌های مدرس ✅

⏰ 6 ساعت آموزش ویدئویی ✅

💠 پیش نیاز دوره:

❐ مدل سازی سیگنال کوچک و تحلیل پایداری ریزشبکه‌های الکتریکی در متلب

💠 سرفصل‌های آموزش: 

☰ فصل اول: تعریف، چالش‌ها، اهداف و ساختار رایج ریزشبکه‌ها

▢ مفاهیم، ساختار و حالت‌های بهره‌برداری در ریزشبکه‌ها

▢ تفاوت‌های ریزشبکه با شبکه برق معمولی

▢ چالش‌های ادغام ریزشبکه‌ها به شبکه برق

▢ اهداف مهم کنترلی در ریزشبکه‌ها

▢ چالش‌های کنترلی ریزشبکه (حالت متصل‌به شبکه)

▢ چالش‌های کنترلی ریزشبکه (حالت جزیره‌ای)

▢ مهمترین موضوعات تحقیقاتی در ریزشبکه‌ها

▢ الزامات کنترل ریزشبکه‌ها: الف) روابط حاکم و مفاهیم تبدیلات پارک و کلارک 

▢ الزامات کنترل ریزشبکه‌ها: ب) شبیه‌سازی تبدیلات پارک، کلارک و حلقه قفل فاز (PLL) در متلب-سیمولینک

☰ فصل دوم: شبیه‌سازی کنترل اولیه ریزشبکه‌های جریان متناوب در متلب-سیمولینک

▢ معماری‌های کنترل

▢ طرح مفهومی کنترل سلسله مراتبی در ریزشبکه‌های جریان متناوب

▢ بلوک دیاگرام کنترلی لایه‌های کنترل محلی، ثانویه، مرکزی و کلی

▢ ساختار سطوح دوم و سوم کنترل ریزشبکه

▢ اصلاح مشخصه‌های افتی توسط لایه سوم کنترل

▢ توابع، استراتژی‌ها و مقیاس‌های زمانی: کنترل سلسله مراتبی در ریزشبکه‌ها

▢ ساختار سیتم‌های کنترل کلاسیک

▢ استراتژی‌های کنترل برای مبدل‌های الکترونیک قدرت

▢ شماتیک کلی برای سیستم کنترلی یک مبدل برق تحت شبکه (Grid-Following)

▢ ساختار کنترلی یک مبدل برق تحت شبکه (Grid-Following)

▢ شبیه‌سازی استراتژی کنترلی ریزشبکه‌ با مبدل‌ Grid-Following در قاب 𝑑𝑞0 در متلب-سیمولینک

▢ شبیه‌سازی استراتژی کنترلی ریزشبکه‌ با مبدل‌ Grid-Following در قاب 𝛼𝛽0 در متلب-سیمولینک

▢ شماتیک کلی برای سیستم کنترل یک مبدل برق تشکیل دهنده شبکه (Grid-Forming)

▢ ساختار کنترلی یک مبدل برق تشکیل دهنده شبکه (Grid- Forming)

▢ ساختار طرح‌های کنترل اولیه ریزشبکه‌ها، در مبدل‌های قدرت GFO و GFL

▢ کنترل دروپ در ریزشبکه‌های متداول

▢ دروپ-کنترل (لایه کنترل اولیه) در ریزشبکه‌ها

▢ روابط حاکم یک منبع تولید پراکنده مبتنی‌بر اینورتر متصل‌به شبکه

▢ کنترل دروپ برای شبکه‌های القایی (سلفی)

▢ کنترل دروپ برای شبکه‌های مقاومتی

▢ کنترل دروپ برای شبکه‌های مقاومتی-القایی

▢ نتیجه‌گیری در مورد کنترل دروپ متعارف

▢ مزایا و معایب روش کنترل دروپ 

▢ ترکیب دروپ کنترل و امپدانس مجازی

▢ شبیه‌سازی استراتژی کنترلی ریزشبکه‌ با 2 واحد مبدل‌ Grid-Forming در قاب 𝑑𝑞0 + امپدانس مجازی در متلب-سیمولینک

▢ شبیه‌سازی حلقه کنترلی اضافی برای ریزشبکه‌ها در متلب-سیمولینک

☰ فصل سوم: شبیه‌سازی کنترل ثانویه ریزشبکه‌های جریان متناوب در متلب-سیمولینک

▢ قوانین و اهداف کنترل ثانویه در ریزشبکه‌ها

▢ رفتار کنترل ثانویه در مقابل تنظیم فرکانس ولتاژ ریزشبکه‌ها

▢ توابع اصلی کنترلی در لایه کنترل ثانویه

▢ معماری‌های کنترل ثانویه

▢ شبیه‌سازی لایه کنترل ثانویه ریزشبکه‌ با 2 واحد مبدل‌ Grid-Forming در قاب 𝛼𝛽0 متلب-سیمولینک

آکادمی آرمـــا فیدبــک