مقاله2015

طراحی بازیاب فرا خازنی ولتاژ دینامیکی یک پارچه برای بهبود کیفیت توان شبکه توزیع

هزینه فناوری های ذخیره انرژی مختلف به سرعت کاهش میابد و یکپارچگی این فناوری ها درون شبکه برق ، با ظهور شبکه هوشمند به واقعیت تبدیل میشود. بازگرداننده ولتاژ دینامیکی (DVR) محصولی است که میتواند جبران فرورفتگی و برامدگی ولتاژ بهینه ای را با یکپارچگی ذخیره انرژی ارایه کند. فراخازن ها(ultracapasitors) دانسیته انرژی پایینی دارند ولی دارای دانسیته برق و نیروی به نسبت بالایی هستند که همین ویژگی انها را تبدیل میکند به یکی از بهترین موارد برای جبران کاهش یا افزایش ولتاژ که هر دو از جمله اتفاقاتی هستند نیاز به نیروی بالا برای بازه های زمانی کوتاه دارند. همکاری و کمک نوین از این مقاله در یکپارچگی منابع ذخیره انرژی بر اساس سوپر خازن های باز شارژ شونده در فناوری DVR قرار دارد.با این یکپارچگی، سیستم ucap-dvrقابلیت برق یا نیروی فعال را خواهد داشت و خواهد توانست که به طور مستقل کاهش یا افزایش ولتاژ را بدون تکیه بر شبکه برای خطاهای شبکه ای همانند گذشته جبران کند. فراخازن در dvr برای لینک مستقیم از طریق یک مبدل dc-dc دو سویی که در تهیه یک ولتاژ dc-linkمستقیم و سیستم ucap-dvrیکپارچه شده در جبران این کاهش ها یا افزایش های موقتی ولتاژ کمک میکند که از 3 ثانیه تا یک دقیقه طول میکشد. پیچیدگی های موجود در طراحی و کنترل هم معکوس کننده dc-acو هم مبدل dc-dc بررسی شده اند. مدل شبیه سازی سرتاسر سیستم توسعه داده شده و با مقدمه سخت افزاری ازمایشی مقایسه شده است.

   An Integrated Dynamic Voltage Restorer-Ultracapacitor Design for Improving
Power Quality of the Distribution Grid

        Abstract—Cost of various energy storage technologies is decreasing rapidly and the integration of these  technologies into the power grid is becoming a reality with the advent of smart grid.Dynamic voltage restorer (DVR) is one product that can provide improved voltage sag and swell compensation with energy storage integration. Ultracapacitors (UCAP) have low-energy density and high-power density ideal characteristics for compensation of voltage
sags and voltage swells, which are both events that require high power for short spans of time. The novel contribution of this paper lies in the integration of rechargeable UCAP-based energy storage into the DVR topology. With this integration, the UCAP-DVR system will have active power capability and will be able to independently compensate temporary voltage sags and swells without relying on the grid to compensate for faults on the grid like in the past. UCAP is integrated into dc-link of the DVR through a bidirectional dc–dc converter, which helps in providing a stiff dc-link voltage, and the integrated UCAP-DVR system helps in compensating temporary voltage sags and voltage swells, which last from 3 s to 1 min. Complexities involved in the design and control of both the dc–ac inverter and the dc–dc converter are discussed. The simulation model of the overall system is developed and compared to the experimental hardware setup.