شبیه سازی زمان واقعی نیروگاه‌های خورشیدی برای اولین بار در کشور

به گزارش برق نیوز، امروزه نیاز به انرژی در جهان به صورت چشمگیری در حال افزایش بوده که این مسئله مشکلات مختلف زیست محیطی را سبب می‌شود؛ لذا مطالعات گسترده‌ای به منظور بهره‌برداری از منابع تجدید پذیر نظیر باد، خورشید، زمین گرمایی و ... صورت پذیرفته است. در این میان انرژی خورشید از دسترس‌پذیری بالا و همچنین آلایندگی پایین برخوردار بوده است و جایگزین مناسبی برای سوخت‌های فسیلی خواهد بود، تا جایی که امروزه ظرفیت نصب سیستم‌های نیروگاهی خورشیدی در جهان برابر ۶۲۰ هزار مگاوات (کمی بیشتر از ۱۰ برابر مصرف پیک برق شبکه ایران در مردادماه جاری) می‌باشد.

برای استفاده هر چه بیشتر از این انرژی پاک نیاز به شبیه سازی اصولی و توانایی بهربرداری درست می‌باشد. در آزمایشگاه آنالیز سیستم‌های قدرت دانشکده برق دانشگاه امیرکبیر پس از ماه‌ها تلاش در این زمینه مهم برای اولین بار در دنیا، شبیه سازی نیروگاه‌های خورشیدی توسط تیم تحقیقاتی این آزمایشگاه به سرپرستی پروفسور کوهساری و  مصطفوی شهاب در یک نرم افزار کاملا ایرانی (نرم افزار شبیه ساز زمان واقعی پویا) به صورت زمان واقعی شبیه سازی شد.

امروزه نرم افزار‌های ایرانی در صنعت برق به راحتی می‌توانند در کنار رقبای قوی خارجی خود بنشینند. در پروژه‌ای که در آزمایشگاه آنالیز سیستم‌های قدرت صورت گرفته برای اولین بار در دنیا نیروگاه‌های خورشیدی توسط راه کار‌های پیچیده علمی به صورت زمان واقعی در نرافزار ایرانی پویا شبیه سازی شده است. نرم افزار شبیه ساز Real time پویا تنها شبه ساز دیجیتال در زمان واقعی است که توانایی شبیه سازی و تجزیه و تحلیل سیستم‌های قدرت در مقیاس بسیار بزرگ با بیش از یک ملیون باس را دارد.

این نرم افزار علاوه شبیه سازی شبکه‌های سیستم قدرت به صورت زمان واقعی می‌تواند تمامی اتفاقات بعدی و رخ داده در سیستم‌های قدرت را نیز به صورت زمان واقعی شبیه سازی کند.

در پروژه پیاده سازی سیستم‌های خورشیدی، تمام شبکه را مدل کرده و سیستم‌های خورشیدی که شامل سلول ها، ماژول ها، آرایه‌ها و در نهایت نیروگاه‌های خورشیدی یا همان Solar Farms است مدل می‌شود.

گفتنی است تمام انواع ماژول‌های خورشیدی نظیر منو و پلی کریستال و هم چنین ماژول‌های با تکنولوژی جدید نیز قابلیت مدلسازی و سپس پیاده سازی دارند. انواع مبدل‌های الکترونیک قدرت مانند مبدل‌های DC-DC و DC-AC مدلسازی می‌شوند که بتوان تمامی پارامتر‌های تاثیرگذار را در نظر گرفت. در این پروژه تحقیقاتی تمامی توپولوژی‌های مختلف شبکه‌های خورشیدی (متصل به شبکه، منفصل از شبکه و شبکه‌های خانگی) دیده شده است.

تفاوت اصلی پیاده سازی در این پروژه با برنامه مانند PVsyst در این است که واقعیت را شبیه سازی میکند و تمامی روابط دینامیکی را به دلیل زمان واقعی بودن میتوان در نظر گرفت. همچنین تمامی بهینه سازی‌های انجام گرفته را در اینجا میتوان چک کرد که آیا قابلیت پیاده سازی را داردند یا خیر؟ و یا اگر دارند هنگام اتصال به شبکه اصلی تاثیرگذاری دلخواه به وجود می‌آید؟

از نکات مهم دیگر این پروژه تاثیر تغیرات دما و تابش (تمامی عومل تاثیر گذار دیگر مانند رطوبت، عرض جغرافیایی و...) و همچنین اثر سایه می‌باشد. تمامی حفاظت‌های سیستم خورشیدی در زمان اتصال و منفصل بودن به صورت زمان واقعی و همراه دینامیک هایش در نظر گرفته شده است.

گفتنی است این نرم افزار قابلیت‌های فراوانی دارد و می‌تواند به وزارت نیرو برای توسعه بهتر و نصب نیروگاه‌های خورشیدی کمک شایانی کند.