مدلسازی و شبیه سازی توربین بادی مجهز به DFIG و STATCOM به منظور بررسی عملکرد سیستم در شرایط خطا – برق

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:150
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

مدلسازی و شبیه سازی توربین بادی مجهز به DFIG و STATCOM به منظور بررسی عملکرد سیستم در شرایط خطا – برق

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب

۱ چکیده
۲ مقدمه
۴ فصل اول : مقدمه
۱۶ فصل دوم : مروری بر کارهای انجام شده
۱۷ ۲-۱) انواع توربین بادی
۱۷ ۲-۲) خصوصیات استاتیکی
۱۹ ۲-۳) اجزای نیروگاه بادی
۱۹ ۲-۴) انواع مختلف توربین های سرعت متغیر
۱۹ ۲-۴-۱) ژنراتور های سنکرون
۱۹ ۲-۴-۱-۱) ژنراتورهای سنکرون با سیم پیچ میدان
۲۱ ۲-۴-۱-۲) ژنراتور های سنکرون مغناطیس دایم
۲۲ ۲-۴-۲) ژنراتور القایی
۲۳ ۲-۴-۲-۱) ژنراتورالقایی از دو سو تغذیه
۲۴ ۲-۴-۲-۲) ژنراتورالقایی روتور قفسی
۲۵ ۲-۴-۳) انواع دیگر
۲۶ ۲-۴-۳-۱) ژنراتور القایی ازدو سو تغذیه بدون جاروبک
۲۷ ۲-۴-۳-۲) ژنراتور القایی دو سرعته
۲۷ ۲-۵) انواع توپولوژی اتصال توربین های بادی در مزرعه
۳۲ ۲-۶) سیستم های قدرت بادی مجهز به DFIG
۳۷ فصل سوم : مدل سازی و کنترل
۳۸ ۳-۱) ژنراتور القایی از دو سو تغذیه
۳۹ ۳-۱-۱) مدل ماشین
۴۲ ۳-۱-۲) کنترل
۵۱ STATCOM (2-3
۵۴ ۳-۲-۱) مدل سازی وکنترل STATCOM
۵۹ crowbar (3-3
۶۰ ۳-۴) محدود کننده جریان خطا
۶۰ ۳-۴-۱)راکتور های محدود کننده جریان خطا
۶۲ Is limiter (2-4-3
۶۳ ۳-۴-۳) محدود کننده جریان خطای حالت جامد
۶۶ ۳-۴-۴) محدود کننده جریان خطا ابر رسانا
۶۷ ۳-۴-۴-۱) نوع مقاومتی
۶۸ ۳-۴-۴-۲) نوع سلفی
۶۹ ۳-۴-۴-۳) نوع راکتور DC
۷۳ فصل چهارم : شبیه سازی
۷۴ ۴-۱) عملکرد بی وقفه توربین بادی
۷۵ ۴-۲) سیستم قدرت نمونه
۷۶ ۴-۳) نتایج حاصل از شبیه سازی
۷۶ ۴-۳-۱) اتصال کوتاه سه فاز بدون حفاظت مبدل سمت روتور
۷۷ ۴-۳-۲) اتصال کوتاه سه فاز با استفاده از روش انسداد و STATCOM
۸۶ ۴-۳-۳) اتصال کوتاه سه فاز با استفاده از FCL و بدون STATCOM
۸۸ ۴-۳-۴) اتصال کوتاه سه فاز با استفاده از FCL و STATCOM
۹۵ فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات
۹۶ نتیجه گیری
۹۷ پیشنهادات
۹۸ پیوست ها
۹۹ ضمیمه
۱۰۰ منابع و ماخذ
۱۰۰ فهرست منابع فارسی
۱۰۰ فهرست منابع لاتین
۱۰۵ چکیده انگلیسی

چکیده :
ایراد اصلی توربین های بادی مجهز به ژنراتور القایی از دو سو تغذیه عملکرد آن هـا در طـی بـروز اتـصالکوتاه در شبکه می باشد. در این پروژه یک روش جدید برای عملکرد بـی وقفـه تـوربین بـادی مجهـز بـهژنراتور القایی از دو سو تغذیه در طی بروز خطا در شبکه ارایه شده است. یک محدود کننده جریـان خطـابه طور سری با مدار روتور قرار می گیرد، در طی بروز خطا محدود کننده جریان یک سـلف بـزرگ را واردمدار روتورمی کند تا از افزایش جریان در مدار روتور جلوگیری کند . هنگامی که خطا رفع شد سلف نیـز ازمدار روتور خارج می شود. همچنین از یکSTATCOM برای تامین توان راکتیو مـورد نیـاز در حالـتدائمی و درطی بروز خطا استفاده شده است. صحت و عملکرد روش با شبیه سازی سیـستم قـدرت نمونـهدر محیط نرم افزار PSCAD/EMTDC تایید می شود.

مقدمه :
امروزه انواع زیادی از سیستم های توربین بادی در بازار رقابت می کنند که آن ها را به دو گروه اصلی مـیتوان تقسیم کرد. گروه او ل، توربین های بادی سرعت ثابت هستند که ژنراتور به طور مـستقیم بـه شـبکهمتصل شده است . در واقع هیچ گونه کنترل الکتریکی برای این سیـستم وجـود نـدارد.بـه عـلاوه تغییـراتسریع در میزان سرعت باد به سرعت روی بار القار می شود( به علت تغییرات تـوان). ایـن تغییـرات بـرایتوربین بادی که به سیستم قدرت متصل است خوشایند نیـست و باعـث ایجـاد فـشارهای مکـانیکی رویتوربین می شود و عمر توربین را کم می کند و نیز از کیفیت توان می کاهد. در توربین بادی سرعت ثابـتفقط یک سرعت باد وجود دارد که توربین در آن سرعت بهینه کار می کند، از این رو توربین بادی سرعت ثابت اغلب خارج از عملکرد بهینه خود کار می کند و به طور معمول ماکزیمم توان از باد گرفته نمی شود.
گروه دوم، توربین بادی سرعت متغیر هستند. در این نوع ژنراتور به طور مستقیم بـه شـبکه متـصل نمـیشود. نوع سرعت متغیر توربین بادی قابلیت کنترل سرعت روتور را فراهم می کند، این کـار بـه مـا اجـازهمی دهد تا توربین بادی نزدیک نقطه بهینه خود کار کند. بیشتر توربین های بادی با بـازه تـوان بیـشتر از۵/۱ مگا وات از نوع سرعت متغیرمی باشند. یکی از انواع توربین های سرعت متغیـر، تـوربین هـای بـادیمجهز به ژنراتور القایی از دو سو تغذیه است. امروزه اکثر توربین های بـادی بـه ژنراتـور القـایی از دو سـوتغذیه مجهز شده اند. . در این نوع، ژنراتور القایی روتور سـیم پیچـی از طریـق اسـتاتور بـه شـبکه قـدرتمتصل می شود و روتور از طریق مبدل الکترونیک قدرتac/dc/ac فرکانس متغیر با توان نامی در حدود۲۵-۳۰ درصد توان نامی ژنراتور به شبکه قدرت متصل می شود. مبدل الکترونیـک قـدرت شـامل مبـدلطرف روتور و مبدل طرف شبکه است که به طور پشت به پشت از طریـق یـک خـازن اتـصالdc بـه هـممتصل شده اند. ایراد اصلی توربین های بادی سرعت متغیر به خصوص توربین هایی که بهDFIG مجهـزاند، عملکرد آن ها در طی بروز اتصال کوتاه در شبکه است . اتصال کوتاه روی سیستم قـدرت حتـی اگـر ازمحل توربین بادی دور باشد باعث ایجاد افت ولتاژ در نقطه اتصال توربین بادی با شبکه قـدرت مـی شـود.
این امر باعث افزایش جریان در سیم پیچ استاتور می شود . به خاطر کوپل مغناطیسی بین استاتور وروتـور،این جریان در مدار روتور و مبدل الکترونیک قدرت دیده می شـود، چـون ظرفیـت مبـدل ۲۵-۳۰ درصـدظرفیت ژنراتور است این جریان منجر به آسیب دیدن مبدل می شود. تا پنج سـال پـیش، بیـشتر اپراتـورهای شبکه نیاز نداشتند تا توربین های بادی در هنگام اتصال کوتاه، شبکه را تغذیه کنند و هنگـامی کـهیک حالت غیر عادی در ولتاژ شبکه شناسایی می شد، آن ها را از شبکه جدا می کردند. با افزایش ظرفیت انرژی بادی در سیستم قدرت در سال های اخیر و افزایش سهم آن ها در تامین توان در سیستم قدرت، ازدست دادن ناگهانی و بزرگ توربین های بادی در طی بروز اتصال کوتاه در شبکه می تواند باعث خاموشـیهای وسیع و ناپایداری در سیستم قدرت شود. در این پـروژه یـک روش جدیـد بـرای عملکـرد بـی وقفـهتوربین بـادی مجهـز بـه ژنراتـور القـایی از دو سـو تغذیـه بـا اسـتفاده از محـدود کننـده جریـان خطـا وSTATCOM ارایه شده است.

نتیجه گیری
در این پروژه کاربرد هم زمانFCL و STATCOM برای رسیدن بـه عملکـرد بـی وقفـه تـوربینبادی مجهز به ژنراتور القایی ازدوسو تغذیه در طی اتصال کوتاه در شبکه مورد بررسی قرار گرفت.
FCL به طور سری با مدار روتور قرار می گیرد و هنگامی که اتصال کوتـاه در شـبکه رخ مـی دهـدموجب محدود شدن جریان روتور می شود. در مقایسه با روش معمول که انـسدادRSC و اسـتفادهازcrowbar در مدار روتور برای اتصال کوتاه کردن سیم پیچی روتور است این روش دارای مزایـایزیادی است . هنگامی که از روش معمول استفاده شود، ادامه دادن به عملکرد نرمال بعد از رفع خطا،بدون حالت های گذرا اجتناب ناپذیر است. هنگامی که ازFCL استفاده شد پیک های اولیه جریانحذف شد و جریان دارای نوسانات کمتری خواهد شد.
همچنینSTATCOM به طور موازی با شین توربین بادی قرار می گیـرد و وظیفـه تـأمین تـوانراکتیو مورد نیاز را در حالت دائمی و شرایط خطا فراهم می کند.استفاده STATCOM باعث مـیشود تا ولتاژ بلافاصله بعد از رفع خطا به مقدار قبل خودبازگردد و به عملکرد بی وقفه تـوربین بـادیکمک می کند. استفاده هم زمان ازFCL وSTATCOM باعث می شود تا جریان روتور به طـورقابل ملاحظه ای در طی شرایط خطا در شبکه محدود شود و ولتاژ شین تـوربین بـادی فـورا بعـد ازرفع خطا به مقدار قبل خود بازگردد و از این رو توربین بادی می تواند به طور مطمـئن بـه عملکـردخود ادامه دهد.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط