هدف اصلی این مقاله ارائه گسترش مدل منبع کوچک و تعیین استراتژی های کنترلی که برای سنجش امکان پذیر بودن عملکرد شبکه کوچک اتخاذ می گردد ، وقتی که ایزوله شده است ، می باشد . معمولا شبکه کوچک در حالت وابسته با شبکه MV کار می کند ، هر چند ایزوله بودن اجباری یا برنامه ریزی شده اتفاق بیافتد . در چنین شرایطی ، شبکه کوچک باید دارای این توانایی باشد که بطور استوار و خود گردان کار کند . یک برآورد از نیاز دسنگاه های ذخیره کننده و استراتژی های کاهش بار در این مقاله آورده شده است .

فهرست اصطلاحات کنترل و ثبات پویای سیستم قدرت ؛ منابع انرژی تجدید پذیر و دستگاه های ذخیره کننده ؛ یکپارچگی توزیع تولید در شبکه های اصلی .

1.مقدمه:

نیاز به کاهش انتشار CO2 در مبحث تولید برق ، پیشرفت های صنعتی اخیر در قلمرو ریز تولید و بازسازی تجارت برق ، عوامل اصلی عهده دار رشد علاقه مندی در استفاده از ریز تولید هستند . در حقیقت ، اتصال واحد های تولید کوچک – منابع کوچک با نرخ توان کمتر از چند ده کیلو وات – به شبکه های ولتاژ پایین (LV) بطور بالقوه اطمینان مصرف کننده نهایی را افزایش می دهد ، سود مازادی را برای عملکرد و برنامه ریزی کلی سیستم به همراه دارد ، که به معنای کاهش سرمایه گذاری برای تقویت و گسترش شبکه در آینده است . در این متن ، یک شبکه کوچک شامل شبکه ولتاژ پایین است (برای مثال پوشش یک منطقه شهری ، مرکز خرید یا حتی یک منطقه صنعتی) ، چندین سیستم تولید با اجزای کوچک و بار هایش به آن متصل می شوند [1] .

ساخت یک شبکه کوچک شامل منابع توان تجدید پذیر ، مثل ژنراتورهای بادی یا فتوولتائیک (قدرت زای نوری) ،توربین های کوچکی که با گاز یا سوخت های سازگار با محیط زیست و انواع مختلف پیل های سوختی و همچنین دستگاه های ذخیره سازی (مثل چرخ های هرز گرد یا باتری ها) مثال هایی از فناوری های منبع کوچک هستند که مورد استفاده قرار می گیرند. 

پیشرفت های فنی در چند سال اخیر شکل های جدیدی از تولید برق را به ارمغان آورده است منابع کوچک (MS) . وابستگی منابع تولید کوچک با سیستم های توزیع ولتاژ پایین میتواند نوع جدیدی از سیستم قدرت را شکل دهد (شبکه کوچک) . شبکه کوچک می تواند به شبکه قدرت اصلی متصل گردد یا اگر از شبکه قدرت در مواجهه با یک رویداد برنامه ریزی شده یا نشده محافظت شود بطور خود گردان عمل می کند . علاوه بر این ، بازیابی سریع سیستم (قابلیت شروع خاموشی) پس از شرایط خرابی وسیع می تواند ارائه گردد . این مفهوم با چهارچوب پروژه R&D اروپایی شبکه های کوچک ماحصل تعدادی پژوهش سازمانها و شرکت ها توسعه یافته است .

همچنین یک شبکه کوچک شامل یک کنترل سلسله مراتبی و سیستم مدیریتی است : در یک سطح بالاتر ، کنترل کننده مرکزی شبکه کوچک مدیریت فنی و اقتصادی شبکه کوچک را ارائه می دهد ؛ در سطح پایین تر ، کنترل کننده های بار با استفاده از مفهوم قابلیت قطع کنندگی می توانند برای کنترل بار استفاده شوند ؛ همچنین ، کنترل کننده های منابع کوچک برای کنترل داخلی سطوح تولبد توان اکتیو و راکتیواستفاده می شوند .

کنترل کننده های منابع کوچک واحدهای کوچکی کمتر از kw 100 هستند ، بیشتر آنها با واسطه الکترونیکی توان ، از منابع انرژی تجدید پذیر (انرژی بادی و خورشیدی) یا سوخت فسیلی به شیوه تولید محلی با راندمان بالا (توربین های کوچک یا پیل های سوختی) استفاده می کنند . طراحی موفق و عملیاتی یک شبکه کوچک نیاز به یکسری مسائل فنی و غیر فنی طاقت فرسا بخصوص مربوط به کنترل و کارکردشان دارد . حضور واسطه الکترونیکی توان در پیل های سوختی ، پنل های قدرت زای نوری ، توربین های کوچک یا تجهیزات ذخیره کننده در مقایسه با سیستم های قدرت متداول که از ژنراتور های سنکرون استفاده می کنند شرایط جدیدی را به ارمغان می آورد.