شبیه‌سازی رشته برق قدرت

موضوع: انجام شبیه سازی های مربوطه جهت چاپ مقاله در ژورنال Q1 یا Q2 در رشته مهندسی برق سیستمهای قدرت عنوان: Balanced and Unbalanced ZIP Load Emulation by a Three-Phase Chopper-Based Load Emulator شرح: در این مقاله قصد داریم سیستم کنترل یک شبیه ساز بار (load emulator) با قابلیت شبیه سازی رفتار انواع بارهای امپدانسی (Z)، جریان ثابت (I) و توان ثابت (P) و نیز بارهای غیرمتعادل (Unbalance) را پیاده سازی کنیم. امولاتور بار مذکور متشکل است از یک مبدل سه فاز (VSC) با توپولوژی دلخواه (مثلاً در حالت ساده یک مبدل تمام پل سه فاز سه سیمه) که از یک سو در اتصال به شبکه سه فاز با ولتاژ نامی 400 ولت خط بوده و از سوی دیگر (سمت DC) به یک مبدل کاهنده (buck) متصل است که آن هم در خروجی خود دارای یک بار مقاومتی توان بالا هست (شکل 1 پیوست). سیستم کنترل مورد نظر مبتنی بر قاب مرجع سنکرون و تبدیل فورتسکیو (جهت مولفه های منفی نامتعادلی) بوده و کنترل کننده های جریان و ولتاژ میتوانند در ساده ترین حالت، PI بوده و یا جهت بهبود، توسط مجری پیشنهاد گردد (شکل 2 پیوست). محیط شبیه سازی: شبیه سازی ها باید حتماً در محیط Simulink نرم افزار MATLAB انجام گیرد. خروجی ها: خروجی های مورد نظر در شبیه سازی ها شامل منحنی تغییرات توان اکتیو و راکتیو، جریان کشیده شده از شبکه (در قاب زمان و نیز قاب مرجع سنکرون SRF) میباشد، که در سناریوهای مختلف (اعم از پروفیلهای مرجع برای مدل توان ثابت، امپدانس ثابت، جریان ثابت و نیز بار نامتعادل) اخذ میگردد. به بیان دقیق تر، 4 سناریو داریم: سناریوی 1: پروفیل توان اکتیو و راکتیو مرجع (جهت کشیده شدن از شبکه) در شبیه سازی باید توسط مبدل کشیده شده و در اسکوپ مربوطه قابل مشاهده و مقایسه با پروفیل مرجع باشد. سناریوی 2: مقدار امپدانس مرجع برای شبیه ساز بار (امپدانس تونن از دید شبکه) به سیستم کنترلی اعمال شده و مبدل باید مطابق آن از شبکه جریان بکشد (اسکوپ جریان و ولتاژ). سناریوی 3: پروفیل جریان مرجع (جهت کشیده شدن از شبکه) در شبیه سازی باید توسط مبدل کشیده شده و در اسکوپ جریان قابل مشاهده و مقایسه با پروفیل مرجع باشد. سناریوی 4: مبدل باید قادر باشد جریان های نامتعادل سهفاز مطابق با مرجع اعمالی به سیستم کنترلی از شبکه بکشد و در اسکوپ جریان، قابل مشاهده باشد. سیستم کنترل ارسالی صرفاً پیشنهادی است و لزومی به پیاده‌سازی دقیقاً همین ساختار وجود ندارد. آنچه مهم و الزامی است رسیدن به اهداف مذکور تحت سناریوهاست (از هر ساختار کنترلی دیگری استقبال میشود)