کنفرانس منطقه ای سیرد

اثرات و کاربرد ترانسفورماتورهای هوشمند در شبکه های توزیع برق و نقش فناوری های جدید اطلاعاتی و ارتباطی در آن ها

نویسندگان :

حسین قاسمی¹ یاسر سرحدی² کامبیز ناظریان³ میثم جعفرزاده⁴

1- شرکت توزیع نیروی برق تهران بزرگ 2- شرکت توزیع نیروی برق تهران بزرگ 3- شرکت توزیع نیروی برق تهران بزرگ 4- وزارت نیرو

کلمات کلیدی :

ترانسفورماتور حالت جامد؛ مبدل الکترونیک قدرت؛ ترانسفورماتور هوشمند؛ شبکه‌های توزیع هوشمند

چکیده :

ترانسفورماتورهای هوشمند نسل جدیدی از تجهیزات الکترونیک قدرت هستند. این ترانسفورماتورها مزایای فراوانی نسبت به ترانسفورماتورهای سنتی داشته و در پایداری و حفظ عملکرد شبکه قدرت نقش اساسی ایفا می کنند. با افزایش نفوذ منابع انرژی تجدیدپذیر نظیر سیستم های فتوولتائیک، توربین های بادی و ایستگاه های شارژ خودروهای الکتریکی، چالش‌های فنی و بهره‌برداری بسیاری ازجمله مدیریت توان و انرژی در شبکه‌های توزیع بوجود آمده‌اند. بسیاری از روش‌های پیشنهاد شده برای بهبود قابلیت اطمینان و پایداری شبکه توزیع بر مبنای مفاهیم الکترونیک قدرت استوار هستند. ترانسفورماتور هوشمند (ST) مفهومی است که علاوه بر جریان برق، ارتباط بین اجزای سیستم را نیز مدیریت می کند. از طریق ST نیروگاه‌های متداول و مبتنی بر انرژی تجدیدپذیر به طور مؤثر مدیریت می‌شوند و کنترل هوشمند بارهای مصرفی جهت بهبود تعادل پاسخ تقاضا با در نظر گرفتن هزینه انرژی را فراهم می کنند. ST مفهومی است که می‌تواند چالش‌های را در سیستم قدرت برطرف نماید اما به نوبه خود چالش‌هایی را نیز ایجاد می کند. در این مقاله به بررسی ترانسفورماتورهای هوشمند و ساختار و روش کنترلی مناسب در آن ها و مزایا و چالش های این نوع ترانسفورماتورها در سطح شبکه های توزیع برق پرداخته شده است. همچنین کاربرد فناوری های جدید اطلاعاتی و ارتباطی از جمله اینترنت اشیا در آن ها مطالعه شده است. در نهایت مباحث تحقیقات آتی در این زمینه پیشنهاد می شود.