ریزشبکه ها را براساس عوامل مختلفی مانند نوع منابع و مصرف‌کننده‌ها طبقه‌بندی می‌کنند. به طور کلی میتوان ریزشبکه ها را به  ریزشبکه های جریان متناوب(AC)، ریزشبکه های جریان مستقیم(DC)، و ریزشبکه های ترکیبی (AC/DC) تقسیم بندی نمود.

 ریزشبکه جریان متناوب  AC

ریزشبکه جریان متناوب AC متداول ترین نوع ریزشبکه است و اشکال مختلفی از تولیدات پراکنده مانند توربین های بادی ، میکروتوربین ها ، فتوولتائیک خورشیدی و پیل های سوختی می توانند درون آن به شبکه های قدرت یکپارچه شوند . از آن جایی که شبکه های قدرت معمولی به صورت AC بهره برداری می شوند ، ریزشبکه AC حداقل اصلاحات ممکن جهت یکپارچگی با شبکه قدرت موجود را نیاز دارد .

ریزشبکه های AC به شبکه های توزیع ولتاژ پایین و ولتاژ متوسط متصل می شوند که می تواند شارش توان در شبکه های توزیع را افزایش و تلفات توان خط انتقال را کاهش دهد .

نمونه ای از ریزشبکه جریان متناوب

راهکارهای کنترلی در ریزشبکه های AC

ریزشبکه هایی (MGs) که عمدتاً مبتنی بر اینورتر هستند، اهمیت بیشتری دارند، زیرا می توانند انواع مختلفی از انرژی های تجدیدپذیر را به طور موثر در خود جای دهند. کنترل آنها یکی از چالش برانگیزترین حوزه های تحقیقاتی است. در چند سال اخیر، بسیاری از استراتژی های کنترل توسعه یافته است. راهبردهای کنترل ریزشبکه های AC بر اساس ساختارهای سلسله مراتبی در جنبه های مختلف معرفی شده است. استراتژی های کنترل در ریزشبکه AC را می توان به سه لایه طبقه بندی کرد: اولاً لایه کنترل داخلی و خارجی که جریان خروجی را کنترل می کند و توان اکتیو و راکتیو خروجی منابع انرژی تجدیدپذیر (RESs) را مدیریت می کند، دوم، لایه کنترل اشتراک توان که دامنه را تنظیم می کند. و فرکانس مقادیر مرجع ولتاژ و ارائه این مقادیر مرجع به حلقه های داخلی و خارجی، در نهایت لایه کنترل نظارتی که با کنترل توان اکتیو و راکتیو خروجی بین شبکه برق و MG، ولتاژ و فرکانس را بازیابی می کند، این لایه کنترل را می توان بسته به عملکرد طبقه بندی کرد. حالت به دو سطح: 1. سطح کنترل نظارتی MG یا سطح کنترل ثانویه، 2. سطح کنترل نظارتی شبکه یا سطح سوم.

ریزشبکه جریان مستقیم DC

ریزشبکه DC به طور کلی شامل بارها و منابع DC است . از فواید این نوع ریزشبکه میتواند یکپارچگی سیستم ذخیره کننده انرژی ، راندمان مجموع بالاتر به دلیل تبدیلات کمتر AC-DC-AC  و حذف سنکرون سازی تولیدات پراکنده باشد. با توجه به این که توان DC تولید شده نمی تواند در مسافت های طولانی انتقال یابد ، در طول زمان محبوبیت خود را از دست داده است . اما از آن جایی که اکثر وسایل خانگی مثل تلویزیون ، پرینتر ، مایکروویو و غیره به صورت DC تغذیه می گردند ، ریزشبکه DC راه بازگشت خود به زنجیره تامین انرژی را بازیافته است .

با پیشرفت هایی که در سلول های فتوولتائیک و پیل های سوختی به عنوان منابعی با توان های خروجی DC داشته ایم ، به کارگیری منابع DC جهت تغذیه بارهای DC بیشتر از همیشه منطقی به نظر می رسد .

                         نمونه ای از ریزشبکه جریان مستقیم

راهکارهای کنترلی در ریزشبکه های DC

ریزشبکه DC به طور گسترده برای سیستم توزیع توسعه یافته است. دستگاه مصرف کننده انرژی به راحتی در DC – Microgrid ادغام می شود تا تلفات را به حداقل برساند. در سال های اخیر به دلیل توزیع برق، چندین منبع انرژی به ریزشبکه DC متصل شده است. اتصال چند منبع انحراف در اشتراک توان و عملکرد ولتاژ چالش های مهم است. برای افزایش کیفیت خوب توان و راندمان بالاتر سیستم، استراتژی های کنترل نقش حیاتی ایفا می کنند. تمرکز اصلی این کار بر روی تکنیک های کنترل DC-Microgrid است. کنترل droop معمولی دارای اشتراک جریان و دقت پایینی است. برای رفع ایرادات، یک کنترل‌کننده اولیه بهبود یافته برای اشتراک‌گذاری توان و دقت بهتر بهبود یافته است. برای دستیابی به طرح اشتراک جریان پایدار و پویا، استراتژی‌های کنترل ثانویه بررسی می‌شوند. استراتژی های کنترل چندلایه و مجازی بیشتر برای تنظیم خوب ولتاژ بررسی شده است. هدف از این بررسی، نمایش ساختار کنترل سلسله مراتبی ریزشبکه DC و معماری کنترل سه سطحی آن است تکنیک های کنترل توزیع شده، متمرکز، غیرمتمرکز و سلسله مراتبی را می توان از جمله روش های متداول در کنترل ریزشبکه های DC مورد بررسی قرار داد که هر کدام دارای نقاط قوت و ضعف می باشند.

ریزشبکه ترکیبی

ریزشبکه های AC و DC ترکیب می شوند تا ریزشبکه ترکیبی AC/DC تشکیل شود . از این رو ، ریزشبکه های AC/DC فواید هر دو ریزشبکه AC و DC را دارا می باشند و افزایش قابلیت اطمینان ، راندمان و بهره برداری اقتصادی مشاهده می گردد . ریزشبکه ترکیبی AC/DC تعداد تبدیلات توان را کاهش داده و بنابراین تلفات توان را پایین می آورد. اما باید توجه داشت که ساختار ریزشبکه های AC/DC ترکیبی پیچیده است و کنترل هماهنگ شده هر کدام از ریزشبکه های AC و DC ، اثر طبیعت غیرقطعی تولیدات پراکنده ، جبران سازی توان راکتیو و استراتژی های کنترل میبایست مد نظر قرار گیرد .

ریزشبکه ترکیبی AC-DC

راهکارهای کنترلی ریزشبکه های ترکیبی

آنچه در این رویکرد کنترلی مهم می باشد ، کنترل بخش های مجزای AC و DC در ریزشبکه می باشد. با این رویکرد تقریبا مسئله اصلی کنترل ریزشبکه ترکیبی حل شده است. در سطح دوم کنترل نیاز است که یک اشتراک توان بین این بخش ها روی دهد . این اشتراک توان باعث می شود تا ضعف های توان در هر بخش را بتوان به کمک دیگر بخش پوشش داد. رویکردهای مختلف کنترلی به این منظور معرفی شده است که از مهمترین آنها می توان به شارش بالای توان در مواقع اضطرارای به کمک بالا بردن ضریب کنترلی تزریق چریان شبکه های اشتراکی اشاره کرد. این رفتار کنترلی را می توان با شبکه های هوش مصنوعی نظیر منطق فازی و شبکه های عصبی پیاده سازی کرد.

منبع : برق تِک