مروری بر بارهای با توان-ثابت و اثرات آنها در سیستم‏های قدرت توزیع شده DC


چکیده ــ نفوذ سیستم‏ های قدرت توزیع شده dc به سرعت در حال افزایش در شبکه‏ های الکتریکی و دیگر سیستم‏ های ایزوله شده می‏باشد تا پاسخ تقاضا را با توانی ارزان، پاک، با کیفیت بالا و بدون وقفه برای جامعه‏ مدرن، ارایه کند. سیستم‏ های DC کارآیی بیشتری داشته و برای ادغام برخی از منابع انرژی تجدید پذیر، واحدهای ذخیره سازی و بارهای DC مناسب‏تر می‏باشد. یک سیستم تولید پراکنده dc معمولا تشکیل شده از تعداد زیادی از مبدل‏ های الکترونیک قدرتی بوده که به صورت متوالی به هم متصل شده تا الزامات کیفیت توان و دامنه ولتاژ منبع و بارها را پاسخ گوید. مبدل‏ های توان که به دقت در چینشِ نامبرده رگوله شده اند، امپدانس افزایشی منفی از خود نشان داده و همانند بارهای توان-ثابت (CPL) عمل می‏کنند و تمایل به ناپایدار کردن سیستم‏ های فیدر و مبدل‏ های بالادست دارند. حضور CPLها میراسازیِ موثرِ سیستم را تضعیف کرده که منجر به ناپایدار شدن کل سیستم شده و چالش قابل ملاحظه‏ ای را در کنترل و بهره برداری سیستم ایجاد می‏ کند. دانشی ژرف از اثرات ناپایداری بارهای توان-ثابت (CPL)، تنیک‏ های پایداری موجود و روش‏ های تحلیل پایداری، برای طراحان سیستم، system integrators (کسانی که مجموع تولید کننده ‏ها در سیستم را با توان و قیمت برق تولیدی آنها مقایسه کرده و تولید کننده‏ های مطلوب را انتخاب می‏کنند)، مهندسان اجرایی در زمینه‏ سیستم‏ های قدرت dc و کاربردهای در حال ظهور توان dc و محققان جوان دشوار می‏نماید. این مقاله بر آن است تا این شکاف را با مستندسازی نیازهای تحقیقاتی و روش‏ های مدرن، پر کند. مدل سازی، رفتار و اثرات معمولِ CPL مورد بحث قرار گرفته و مروری بر معیارهای پایداری بکار رفته برای مطالعه‏ پایداری سیستم‏ های قدرت dc با مزایا و محدودیت ‏های انها، مرور می‏گردد. همچنین، مطالب موجود به منظور خلاصه کردن تکنیک‏ های محاسبه اثرات CPL، مرور می‏گردد. در پایان نیز بحث و چالش‏ های اخیر در سیستم‏ های توزیع dc ارایه می‏شود.

واژه‏ های کلیدی ــ  بارهای توان-ثابت، مبدل‏های dc/dc، مبدل‏های ac/dc و dc/ac، سیستم‏های قدرت توزیع شده، ریزشبکه‏ های dc، ناپایداری‏ های امپدانس-منفی، تحلیل پایداری

Constant power loads and their effects in DC distributed power systems: A review

Abstract –

The penetration of dc distributed power systems is increasing rapidly in electric power grids and other isolated systems to cater demand for cheap, clean, high quality, and uninterrupted power demand of modern society. DC systems are more efficient and suite better to integrate some of the renewable energy sources, storage units, and dc loads. A dc distributed power system usually consists of large number of power electronic converters connected in cascad0ed configuration to satisfy the power quality and voltage magnitude requirements of the sources and loads. Tightly-regulated power converters in the aforementioned settings exhibit negative incremental impedance and behave as constant power loads (CPLs), and tend to destabilize their feeder systems and upstream converters. The presence of CPLs reduces effective damping of the system leading to instability of the whole system and present significant challenge in the system operation and control. In-depth knowledge of the instability effects of constant power loads (CPLs), available stabilizing techniques and stability analysis methods, is imperious to the young researchers, system designers, system integrators, and practicing engineers working in the field of dc power systems and emerging applications of dc power. This paper is intended to fill this gape by documenting present state of the art and research needs in one article. Modeling, behaviour and effects of typical CPL are discussed and a review of stability criteria used to study the stability of dc power systems are reviewed with their merits and limitations. Furthermore, available literature is reviewed to summarize the techniques to compensate the CPL effect. Finally, discussion and recent challenges in the dc distribution systems.

Keywords: Constant power load, Dc/dc converters, Ac/dc and dc/ac converters, Distributed power systems, Dc microgrids, Negative impedance instabilities, Stability analysis

دانلود اصل مقاله

235,000 ریال – خرید

درباره electricaltranslate

کارشناس برق قدرت مسلط به ترجمه متون که از سال 91 آغاز به ترجمه تخصصی مقالات و متون برق کرده ام. همه مقالات موجود ترجمه صاحب سایت می باشد
این نوشته در مقالات ترجمه شده مهندسی برق قدرت, همه مقالات ترجمه شده ارسال و , , , , برچسب شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید