این مقاله با مقایسه ویژگیهای مبدلهای GFM با مبدلهای شبکهپیرو سنتی، مروری بر خصوصیات مبدلهای GFM ارائه کرده و نوآوریهای اخیر در فناوریهای مبدل GFM را برجسته ساخته است. همچنین مزایا و فرصتهای مبدلهای GFM برای عملیات تعاملی با شبکه در سناریوهای مختلف خلاصه شده است.
1. وظایف مبدلهای GFM.
مبدلهای GFM به طور کلی به عنوان منابع ولتاژ طراحی شدهاند که ولتاژ و فرکانس خود را با هماهنگی با شبکههای توزیع الکتریکی از طریق عملکردهای مختلف GFM تنظیم میکنند. عملکردهای دیگر GFM نیز برای مبدلهای GFM توسعه یافتهاند، مانند عملکرد همگامسازی خودکار، عملکرد کنترل هماهنگ، عملکرد انتقال حالت بدون وقفه و عملکرد روشنشدن سیاه. عملکرد همگامسازی خودکار به ویژه برای مبدلهای دو مرحلهای مبتنی بر DER طراحی شده است که کنترل ولتاژ پیوند DC را با عملکردهای کنترل پیادهای (droop control) یکپارچه میکند. عملکرد کنترل هماهنگ برای پشتیبانی از عملکرد مبدلها در شرایط نامتوازن شبکه توسعه یافته است. عملکرد انتقال حالت بدون وقفه امکان عملکرد انعطافپذیر یک میکروگرید بین عملیات متصل به شبکه و عملیات جزیرهای را فراهم میکند. عملکرد روشنشدن سیاه با در نظر گرفتن مسائل عملی، بازیابی شبکه الکتریکی از حوادث قطع برق را ارائه میدهد. با اجرای این عملکردها، مبدلهای GFM قادر به تنظیم شبکه و بنابراین افزایش پایداری و قابلیت اطمینان شبکه در شرایط عملیاتی مختلف میشوند.
2. تفاوتهای مبدلهای GFM و مبدلهای GFL سنتی.
مبدلهای GFL عمدتاً برای انجام تبدیل توان طراحی شدهاند که انرژی با کیفیت بالا را به شبکه تحویل میدهند و توانایی پشتیبانی از شبکه را در محدودههای عادی شبکه دارند، که در صورت تجاوز از آن، مبدلهای GFL باید جدا شوند. به عکس، مبدلهای GFM نه تنها قادر به تأمین توان به شبکه عمومی هستند بلکه عملکردهای پشتیبانی بیشتری نیز دارند، مانند ارائه پشتیبانی مستقیم ولتاژ، فرکانس و لختی به شبکه عمومی، پشتیبانی از عملیات جزیرهای با انتقال حالت بدون وقفه برای هر دو حالت متصل به شبکه و جزیرهای.
3. تجزیه و تحلیل با نوآوریهای اخیر در فناوریهای GFM.
ساختار جمعی روشنشدن سیاه با استفاده از چندین مبدل GFM کوچکتر نسبت به ساختار کاملاً کاربردی با یک مبدل واحد، قابلیت جایگزینی مبدلها را با هزینه سیستم کمتر بهبود بخشیده است. با این حال، تقسیم بار و همگامسازی بین این مبدلهای GFM موازی، که از طریق کنترل پیادهای (droop control)، VSG و غیره فعال شدهاند، مورد توجه اصلی برای realizability عملی شدهاند. پس از ساخت ولتاژ اولیه توسط این مبدلهای GFM مبتنی بر DER یا BESS، بارهای دیگر، مبدلهای مبتنی بر DER و ژنراتورها میتوانند با استفاده از استراتژیهای بازیابی مشخص، به میکروگرید بازپیوند شوند و عملیات عادی میکروگرید را از یک رویداد قطع برق بازگردانند.
4. نتیجهگیری و پیشنهادات برای پیشرفتهای احتمالی فناوری GFM.
هنوز تلاشهای بیشتری برای تحقیق و توسعه نیاز است تا کاربردهای مبدلهای GFM را برای پشتیبانی از عملیات شبکه در سیستمهای توان مدرن مبتنی بر DER مرتبط با مبدلها گسترش داد. فناوریهای بیشتری نیاز است تا مبدلهای GFM بتوانند به طور ملموس به سیستمهای بزرگ متصل (به عنوان مثال، سیستمهای توان قارهای) کمک کنند. با یکپارچهسازی انواع مختلف مبدلهای GFM در شبکههای الکتریکی بزرگ، دینامیک کلی سیستم، پایداری و حالتهای خرابی سیستم میتواند تحت تأثیر قرار گیرد؛ بنابراین، نیاز به تحقیقات بیشتر در مورد عملکردهای پیشرفته GFM با تکنیکهای اتصال (مانند عملکرد کنترل هماهنگ و عملکرد روشنشدن سیاه) برای این مبدلهای GFM وجود دارد. علاوه بر این، نیاز به پروژههای آزمایشی بیشتر برای کاربردهای مبدلهای GFM برای اعتبارسنجی تواناییهای مبدلهای GFM با توجه به وضعیت شبکه و عملکرد سیستم از طرفی تا طرف دیگر وجود دارد.
منبع: IEEE Xplore
بیانیه: احترام به اصلی، مقالههای خوب ارزش اشتراکگذاری دارند، اگر نقض حقوق نویسنده وجود دارد لطفاً با ما تماس بگیرید.