کنترل ولتاژ در میکرو شبکه شامل توربین های بادی بر پایه ژنراتور القایی و ژنراتور سنکرون

کنترل ولتاژ در میکرو شبکه شامل توربین های بادی بر پایه ژنراتور القایی و ژنراتور سنکرون

فرمت فایل دانلودی: .docx
فرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 217

کنترل ولتاژ در میکرو شبکه شامل توربین های بادی بر پایه ژنراتور القایی و ژنراتور سنکرون
نوع فایل: word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 217 صفحه

چکیده
انرژی بادی یکی از منابع مهم برق در سیستم های آینده خواهد بود. در این کار نگاه اجمالی بر کنترل الکترونیک قدرت انرژی باد ارائه شده است و توسعه اجزای الکترونیک قدرت مدرن نیز به طور خلاصه بررسی و مرور گردیده است. کاربرد الکترونیک قدرت از جمله کنترل انواع مختلف سیستم های تولید برق توربین بادی و مزارع بادی نیز نشان داده شده است، که نشان میدهد رفتار و عملکرد توربین بادی با استفاده از قطعات الکترونیک قدرت به طور قابل توجهی بهبود یافته است که می توانند با استفاده از کنترل توان اکتیو و راکتیو به کنترل ولتاژ کمک نمایند.
در این تحقیق, به یک سیستم قدرت ترکیبی در منابع انرژی تجدید پذیر (RES)، که به عنوان یک سیستم مستقل عمل می نماید پرداخته است. که در ان از میکرو شبکه متصل به یک مزرعه بادی استفاده شده است. که در ساختار مزرعه بادی از ترکیب ژنراتور سنکرون و ژنراتور القایی به منظور تولید توان استفاده شده است.ژنراتور سنکرون از طریق یک لینک dc به میکروشبکه متصل می شود. روش ردیابی نقطه حداکثر توان(MPPT) برای کنترل توربین بادی استفاده می شود که بدین منظور جهت انجام تنظیم ولتاژ شبکه، از یک کنترلر مناسب جهت کنترل لینک dc استفاده میگردد که کنترلر بکار رفته از نوع کنترل برداری (SVM) می باشد. شبیه سازی به منظور بررسی کنترل ولتاژ سیستم انجام می شود.
نتایج شبیه سازی در MATLAB / SIMULINK نشان می دهد که پروفیل ولتاژ شبکه بطور قابل قبولی کنترل شده.
کلمات کلیدی: ژنراتور القایی, ژنراتور سنکرون, کنترل کننده برداری, توربین های بادی, کنترل توان راکتیو, پایداری ولتاژ, کنترل توان اکتیو.




فهرست مطالب
عنوان صفحه
فهرست جدول‌ها ح‌
فهرست شکل‌‌ها خ‌
فصل ۱- مقدمه 3
۱-۱- مقدمه………… 3
۱-۱-۱- انرژی باد……….. 3
۱-۱-۲- مزایای استفاده از انرژی باد در مقایسه با سو خت های فسیلی 5
۱-۱-۳- معایب 6
۱-۱-۴- مزایای ژنراتور القایی 6
۱-۱-۵- معایب ژنراتور القایی 7
۱-۲- تولیدات پراکنده 8
۱-۲-۱- مقدمه 8
۱-۲-۲- اهمیت انرژی‌های نو و دلیل گرایش به آن‌ها 11
۱-۳- تاریخچه….. 13
۱-۳-۱- تاریخچه استفاده از انرژی بادی 13
۱-۳-۲- تاریخچه میکروتوربین 15
۱-۳-۳- تاریخچه باتری‌ها ‌ 15
۱-۳-۴- بهره‌برداری از سیستم‌های ترکیبی 16
۱-۴- تعریف تولید پراکنده 17
۱-۴-۱- هدف به کار گیری تولیدات پراکنده 19
۱-۴-۲- مکان 19
۱-۴-۳- مقادیر نامی. 20
۱-۴-۴- ناحیه تحویل توان 21
۱-۴-۵- فناوری 22
۱-۴-۶- عوامل محیطی 23
۱-۴-۷- روش بهره برداری 24
۱-۴-۸- مالکیت………. 24
۱-۴-۹- سهم تولید پراکنده در کل مصرف 24
۱-۵- فواید بالقوه تولید پراکنده 25
۱-۶- عواملی که مانع گسترش تولید پراکنده می‌شوند 27
۱-۷- به‌کارگیری منابع انرژی پراکنده در شبکه 28
۱-۷-۱- مقدمه 28
۱-۸- شرح مفاهیم مربوط به نیروگاه مجازی 29
۱-۸-۱- تعریف ریز شبکه و نیروگاه مجازی 29
۱-۸-۲- نیروگاههای مجازی و حرکت به سمت شبکه هوشمند 32
۱-۸-۳- منابع انرژی توزیع شده 36
۱-۸-۴- روش‌های کنترل و بهره برداری از نیروگاه های مجازی 38
۱-۹- ساختار گزارش 41
فصل ۲- فصل دوم: 44
۲-۱- ساختمان میکروگرید : 44
۲-۲- ساختمان توربین های بادی: 46
۲-۲-۱- انواع ساختار فیزیکی توربین بادی 49
۲-۲-۱-۱- توربین های بادی با محور چرخش عمودی VAWT 50
۲-۲-۱-۲- توربین های بادی با محور چرخش افقی HAWT 51
۲-۲-۱-۳- طبقه بندی توربین های بادی پروانه ای با محور افقی HAW 52
۲-۲-۲- انواع ساختار عملکردی توربین های بادی 53
۲-۲-۲-۱- توربین های بادی با سرعت ثابت : 53
۲-۲-۲-۲- توربین های بادی با سرعت متغیر: 54
۲-۳- انواع ژنراتورهای مدرن: 57
۲-۳-۱- توربین سرعت ثابت نوع A : 57
۲-۳-۲- توربین سرعت متغیر با مقاومت روتور متغیر نوع B (سرعت متغیر محدود): 58
۲-۳-۳- سرعت متغیر همراه با مبدل فرکانس نوع C (مبدل فرکانسی با ظرفیت کسری): 59
۲-۳-۴- توربین سرعت متغیر با مبدل توان کامل نوع D (سرعت متغیر با مبدل فرکانسی با ظرفیت کامل):…….. 60
۲-۴- انواع ژنراتورهای مورد استفاده در توربین های بادی: 61
۲-۴-۱- ژنراتور سنکرون 61
۲-۴-۲- ساختار سرعت ثابت: 62
۲-۴-۳- ساختار سرعت متغیر محدود: 64
۲-۴-۴- ساختار سرعت متغیر با کانورتر غیر کامل: 65
۲-۴-۵- ساختار سرعت متغیر کوپل مستقیم با کانورتر کامل: 67
۲-۴-۶- انواع ساختار بدون گیربکسک 72
۲-۴-۶-۱- ژنراتور سنکرون با روتور سیم پیچی شده 74
۲-۴-۶-۲- ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم با شار شعاعی 74
۲-۴-۶-۳- ژنراتورهای آسنکرون (القایی) 75
۲-۵- پیکربندی مزارع بادی 78
۲-۵-۱- لزوم اتصال شبکه 81
۲-۵-۱-۱- کنترل توان اکتیو……… 82
۲-۵-۱-۲- کنترل توان راکتیو و پایداری ولتاژ 83
۲-۵-۲- کیفیت توان 85
۲-۵-۳- قابلیت کارکرد در ولتاژ پایین شبکه (FRT) 85
۲-۵-۴- وضعیت و روند 87
۲-۶- ساختار مبدل های بکار رفته در توربین بادی: 90
۲-۶-۱- مبدل پشت به پشت 90
۲-۶-۲- مبدل توان غیر مستقیم 91
۲-۶-۳- مبدل قدرت چند سطحی 92
۲-۶-۴- مبدل های قدرت مدوله کننده 93
۲-۷- مفاهیم کنترل توان 93
۲-۷-۱- ساختار روش های کنترلی بکار رفته در توربین های بادی 94
۲-۷-۱-۱- کنترل توان………………. 95
۲-۷-۱-۲- کنترل مبدل……………. 96
۲-۷-۱-۳- کنترل کننده جهت دار ولتاژ سنکرون 96
۲-۷-۱-۴- روش هیسترزیس……… 97
۲-۷-۲- هماهنگ سازی شبکه 99
۲-۸- مقایسه سیستمی توربین های بادی 105
۲-۹- محدودیت های قابلیت توان راکتیو 106
۲-۹-۱- کنترل مجزای توان اکتیو و راکتیو در نیروگاه بادی متصل بهDFIG 106
۲-۹-۱-۱- عملکرد ژنراتور القایی در سرعت ثابت 106
۲-۹-۱-۲- عملکرد ژنراتور القایی در سرعت متغیر 107
۲-۹-۱-۳- ژنراتور قفس سنجابی تحت سرعت متغیر 107
۲-۹-۱-۴- ژنراتور روتور سیم پیچی شده تحت سرعت متغیر 108
۲-۹-۲- مدل ژنراتور القایی DFIG 109
۲-۹-۳- کنترل کانورتر سمت روتور 110
۲-۹-۴- کنترل کانورتر سمت شبکه 115
فصل ۳- ساختار کنترل کننده ها 118
۳-۱- کنترل کننده خارجی (کنترل کننده جریان) 118
۳-۱-۱- روش هیسترزیس 118
۳-۱-۲- روشهای مبتنی برتبدیل مراجع جریان به مراجع ولتاژ 123
۳-۲- انواع روشهای کنترل جریان بر اساس خطی یا غیرخطی بودن 130
۳-۲-۱- روشهای خطی 130
۳-۲-۱-۱- PI ساکن:………………….. 131
۳-۲-۱-۲- PI سنکرون:…………….. 131
۳-۲-۱-۳- فیدبک حالت…………… 133
۳-۲-۲- روشهای غیرخطی 134
۳-۲-۲-۱- هیسترزیس:……………… 134
۳-۲-۲-۲- شبکه عصبی و فازی: 134
۳-۳- روش های جدید کنترل ماشین های القایی 136
۳-۳-۱- کنترلرهای اسکالر ماشین القایی 137
۳-۳-۲- کنترل کننده های برداری ماشین القایی 139
۳-۳-۳- مطالعه کنترل مبتنی بر میدان ماشین القایی Decoupling 142
۳-۳-۳-۱- کنترل مبتنی بر میدان به روش مستقیم 146
۳-۳-۳-۲- کنترل مبتنی بر میدان به روش غیرمستقیم 151
فصل ۴- مدلسازی و شبیه سازی سیستم مورد مطالعه 165
۴-۱- اتصال مستقل ژنراتور القایی به شبکه 165
۴-۱-۱- مدل توربین بکار رفته در ژنراتور القایی 165
۴-۲- اتصال مستقل ژنراتور سنکرون به شبکه 172
۴-۲-۱- مدل توربین بکار رفته در ژنراتور سنکرون 173
۴-۲-۲- کنترلر موجود در اینورتر سمت ژنراتور 174
۴-۲-۳- کنترلر موجود در اینورتر سمت شبکه 176
۴-۲-۴- ساختمان ژنراتور سنکرون بکار رفته 178
۴-۳- اتصال همزمان دو ژنراتور به شبکه 181
۴-۴- اتصال همزمان دو ژنراتور به شبکه با حضور بار محلی 183
فهرست مراجع……… 192

پرداخت با کلیه کارتهای عضو شتاب امکان پذیر است.