The paper presents a microcontroller-based power management system (PMS) designed for the online operation of an experimental low voltage microgrid equipped with a battery storage system and two power supplies: a kilowatt (kW)-class proton exchange membrane (PEM) fuel cell (FC) and a photovoltaic (PV) module emulator, both connected to a low voltage ac node. The connections of the energy sources to the common ac bus make use of power inverters with specific functionalities. The ac node feeds electric active and reactive load emulators able to reproduce programmable profiles. The automatic PMS provides the microgrid monitoring and the FC power scheduling in both grid-connected and islanded operating conditions. The paper describes the structure and functionalities of the PMS as well as a specific experimental investigation aimed at assessing the dynamic performance of the microgrid in islanded conditions

چکیده

مقاله یک سیستم مدیریت توانی (PMS) مبتنی بر میکروکنترلر طراحی شده برای کارکرد آنلاین یک میکروگرید ولتاژ پایینِ تجربی را ارائه کرده است، این میکروگرید مجهز به یک سیستم ذخیره‌گر باتری و دو تغذیه توانیِ شامل سلول سوختیِ پوسته تعویض پروتونِ کلاسِ کیلووات و یک نمونه‌ساز مدول فوتوولتائیک می‌باشد؛ هر دوی این منابع به یک گره‌ی ولتاژ پایین ac متصل شده‌اند. اتصال‌های منابع انرژی به باس مشترک ac، استفاده از اینورترهای قدرت با وظایف خاص را ایجاب می‌کند. گره ac تغذیه‌کننده نمونه‌سازِ بار اکتیو و راکتیو قادر به تولید مجدد پروفایل‌های قابل برنامه‌ریزی می‌باشد. PMS اتوماتیک، مانیتور میکروگرید و برنامه زمان‌بندی توانی FC در هر دو شرایط کاری جزیره‌ای و متصل به شبکه را فراهم می‌کند. این مقاله ساختار و وظایف PMS را همچون بررسی‌های تجربی خاص با هدف ارزیابی عملکرد دینامیکی میکروگرید در وضعیت جزیره‌ای، توصیف می‌کند.

1-مقدمه

تولید پراکنده (DG) ممکن است به افزایش تداوم سرویس‌دهی و افزایش شرکت مشتریان در بازار برق منجر شود. این موقعیت‌ها به طور خاص با مهیا کردنِ امکانِ کارکردِ بخشی کوچک از شبکه توزیع (بر روی سطوح ولتاژ متوسط و پایین) در شرایط جزیره‌ای حمایت می‌شوند. مقاله‌ها در این موضوع میکروگرید‌ها را بدین صورت تعریف می‌کنند که سیستم قدرتی در مقیاس کوچک مجهز به ژنراتورهای تولید به‌هم‌پیوسته و سیستم‌های کنترلی مناسب که قادر به تغذیه برق محلی و تقاضاهای حرارتی در کارکرد جزیره‌ای را دارد. در این تعریف، میکروگریدها همچنین، برای اتصال یکپارچه به شبکه توزیع کلی و پس از آن قطع اتصال آن‌ها در زمان مناسب، طراحی می‌شوند...