بهبود عملکرد دینامیکی توربینهای بادی متصل به شبکه با کنترلکنندهی بهینه UPFC
نام عام مواد
[پایاننامه]
نام نخستين پديدآور
/امین پرهیزکار
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی برق
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۳
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۱۲ ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به کتابنامه ، واژه نامه و نمایه های داخل اثر
متن يادداشت
کتابنامه در آخر پایان نامه
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
قدرت
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۳/۰۶/۰۰
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
امروزه یکی از مهمترین مسائل برای توسعه انرژی باد در دنیا در مناطقی که در آن مزارع بادی وجود دارد، ظرفیت انتقال از شبکه بوده است .در مورد توربینهای بادی با سرعت ثابت مجهز به ژنراتور القایی، تأمین توان راکتیو در پایانههای WECS برای تنظیم ولتاژ و بهبود قابلیت ride_through از طریق ولتاژ پایین مورد نیاز است .همانطورکه سرعت باد به طور مداوم تغییر میکند، ولتاژ در PCC نوسان میکند .یک راهحل ممکن برای بهبود این وضعیت جبرانسازی دینامیکی توان راکتیو است . یکی از مهمترین مسائل در نیروگاههای بادی پایداری آنها در هنگام وقوع خطا و اغتشاشات شبکه میباشد .نیروگاههای بادی در برابر نوسانات دینامیکی ولتاژ به خصوص خطای اتصال کوتاه و افت ولتاژهای شدید و ناگهانی بسیار ناپایدار هستند که از مهمترین علل آن استفاده از ژنراتور القایی در این نیروگاهها و درنتیجه نیاز به توان راکتیو و بالا بودن جریان مغناطیسکنندگی میباشد .هنگامیکه خطا رخ میدهد، ولتاژ در WECS افت میکند .به این ترتیب توان اکتیو تولیدی میافتد، در حالی که قدرت مکانیکی تغییر نمیکند و بدین ترتیب ژنراتور القایی شتاب میگیرد .پس از رفع خطا، مصرف توان راکتیو افزایش مییابد و در نتیجه ولتاژ در نزدیکی واحد تولیدی کاهش مییابد .بنابراین ولتاژ ژنراتور القایی بلافاصله بعد از خطا بازیابی نمیشود، اما یک دوره گذرا اتفاق میافتد .در نتیجه، ژنراتور همچنان به افزایش سرعت ادامه میدهد و این به ناپایداری سرعت روتور منجر میشود .بنابراین، واضح است که کنترلکننده دینامیکی استفاده شده نه تنها باید توان راکتیو مورد نیاز برای تنظیم ولتاژ را ارائه کند، بلکه باید به میرایی نوسانات سرعت روتور نیز کمک کند .اگر موقع خطا شتاب گرفتن ژنراتور سریعتر از بازیابی ولتاژ باشد سرعت ژنراتور همچنان افزایشیافته تا آنجا که سرعت به حدی میرسد که ژنراتور وارد ناحیه ناپایدار خود میشود و کل واحد از مدار خارج میگردد .ورود و خروج مکرر واحد علاوه بر کاهش کیفیت برق تولیدی باعث کاهش عمر مفید آن نیز میگردد و همچنین در شبکههای ایزوله و یا کوچک باعث بر هم خوردن توازن میان تولید و مصرف میشود .این مسأله در مورد سیستمهای بادی نوع سرعت ثابت از اهمیت بیشتری برخوردار است که علت آن نیاز ژنراتور القایی به توان راکتیو و بالا بودن جریان مغناطیسکنندگی میباشد .در این مورد، بسیاری از نویسندگان استفاده از کنترلرهای FACTS مانند SVC و STATCOM به بهبود ولتاژ ride_through ژنراتورهای القایی بحث کردهاند .این قابل درک است که این دستگاهها قادر به میرایی نوسانات سرعت نیستند .از این رو، در این پایان نامه، تاثیر UPFC برای کاهش بیثباتی سرعت روتور توربینهای بادی با سرعت ثابت مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است .UPFC یک کنترلکننده ادوات FACTS شنت-سری است که میتواند پارامترهای الکتریکی مختلف (ولتاژ، توان واقعی و توان راکتیو)، چه به صورت جداگانه و یا به طور همزمان کنترل کند .علاوه بر این، در این پایان نامه عملکرد دینامیکی WECS متصل به شبکه از نظر مفهوم ثبات سرعت روتور مورد مطالعه قرار گرفته است WECS . به عنوان یک سیستم سرعت ثابت است که با یک ژنراتور القایی قفس سنجابی مجهز در نظر گرفته شده است .نتایج شبیهسازی نشان میدهد که برای یک خطای خاص ولتاژ در نقطه PCC بلافاصله زیر ۸۰ درصد مقدارش میرسد و پس از رفع خطا در مقدار کمی میماند .سرعت روتور ژنراتور القایی ناپایدار میشود .به منظور بهبود ولتاژ ride_through از WECS در شرایط خطا و میراسازی نوسانات سرعت روتور ژنراتور القایی، از یک UPFC استفاده شده است .در این پایان نامه برای اولین بار از کنترلکنندههای تناسبی- انتگرالی- دیفرانسیلی مرتبه کسری در زمینه کنترلکنندههای UPFC استفاده شده است .از آنجائی که FOPID دارای دو پارامتر اضافهتر از کنترلر PID مرتبه صحیح کلاسیک است، در کاربردهای کنترلی مختلف به تازگی جلب توجه زیادی (جای کار و انگیزه تحقیق) را داشته است زیرا انعطافپذیری بیشتر به طراحی یک سیستم کنترل میدهد و فرصت بهتری برای تنظیم دینامیک سیستم میدهد به ویژه اگر سیستم اصلی که قرار است کنترل شود یک سیستم کسری باشد .نتایج بررسیها نشان میدهد که کنترلر FOPID تنظیم شده بوسیلهی الگوریتم تجمع ذرات پرندگان ارائه شده، عملکرد دینامیکی بهبودیافتهای نسبت به PID سنتی و کنترلر فیدبک در یک محدوده وسیعی از شرایط کاری نشان میدهد. ضرایب این کنترلکننده FACTS با الگوریتم PSO تنظیم شده است .همچنین تابع خطای مناسبی در این پایان نامه استفاده میشود که سبب بهبود عملکرد سیستم میشود .در پایان مشاهده میگردد که UPFC نه تنها در تنظیم ولتاژ، بلکه در کاهش بیثباتی سرعت روتور نیز مؤثر میباشد .همچنین با استفاده ازکنترلرهای FOPID بهبود یافته با الگوریتم PSO و تابع خطای مناسب نتایج به مراتب بهتری بدست میآید
موضوع (اسم عام یاعبارت اسمی عام)
موضوع مستند نشده
FOPID
موضوع مستند نشده
UPFC
موضوع مستند نشده
پایداری توربین های بادی
موضوع مستند نشده
عملکرد دینامیکی توربین های بادی
موضوع مستند نشده
توربین های بادی سرعت ثابت
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )