توضیحات
Large-Scale Real-Time Simulation of Wind Power Plants into Hydro-Québec Power System
شبیه سازی زمان واقعی در مقیاس بزرگ از طرح قدرت باد در داخل سیستم قدرت هیدرو کیبک
شبیه سازی در محیط سیمولینک متلب انجام شده است.
گزارش مختصر شامل توضیحات همین صفحه و مدل سیمولینک ها دارد.
بخشی از گزارش شبیه سازی
در این مقاله ترکیبی از کار انجام شده در انستیتو د Recherched کبک برای مدل سازی و شبیه سازی نیروگاه های بادی برای مطالعات سیستم قدرت انجام شده است.
مدل گذرا الکترومغناطیسی از یک ژنراتور بادی با استفاده از ژنراتور القایی دو سو تغذیه ارائه شده است.
تکنیک مدل سازی برای شبیه سازی نیروگاه های بادی بزرگ توصیف شده است.
اعتبار سنجی مدل با استفاده از اندازه گیری های میدانی و مطالعه شبیه سازی ارائه شده است.
شبیه سازی زمان واقعی از 25 نیروگاه بادی با سیستم های نیروگاهی کبک است در نهایت شبیه سازی امکان سنجی استفاده از نیروگاه بادی در مقیاس بزرگ برای مطالعات سیستم قدرت در حالت گذرا را نشان می دهد .
توربينهاي بادي سرعت متغير :
در طي چند سال اخير بيشتر از توربينهاي بادي با سرعت متغير استفاده ميشود.
توربينهاي بادي سرعت متغير شامل ژنراتورهاي القائي از دو سو تغذيه (DFIG)، ژنراتور القائي مقاومت متغير (VRIG)، ژنراتور سنکرون رتور سيم پيچي شده (WRSG)، ژنراتور سنکرون مغناطيس دائم (PMSG) است.
مهمترين مزيت عملکرد سرعت متغير توليد انرژي بيشتر در سرعت باد مشخص است.
اگر چه بازده الکتريکي سيستم سرعت متغير به خاطر تلفات توان تجهيزات الکترونيک قدرت کاهش مييابد، بازده ايروديناميکي به خاطر عملکرد سرعت متغير افزايش مييابد.
در مجموع عملکرد سرعت متغير باعث افزايش بازده سيستم ميشود.
به دليل اينکه روتور مانند ذخيره کننده چرخان عمل ميکند نوسانات قسمت مکانيکي کاهش مييابد.
عيب عمده اين سيستم گراني آن است.
اين توربينها طوري طراحي ميشوند که ماکزيمم کارائي را در محدوده وسيعي از سرعت باد داشته باشند.
با عملکرد سرعت متغير اين امکان بوجود ميآيد که به طور پيوسته سرعت چرخش توربين بادي را با سرعت باد وفق داد.
اين نوع توربين مزيت هاي توربين بادي با سرعت متغير عبارتند از: افزايش انرژي بدست آمده، بهبود کيفيت توان وکاهش استرس هاي مکانيکي بر روي توربين هاي بادي.
معايب آن عبارتند از: تلفات در تجهيزات الکترونيک قدرت، استفاده زياد از تجهيزات و در نتيجه افزايش هزينه ناشي از تجهيزات الکترونيک قدرت.
ساختار توربين بادي سرعت متغير :
ساختار انواع توربين هاي بادي سرعت متغير در شكل‌هاي زير نشان داده شده است.
براي داشتن عملکرد سرعت متغير بايد سرعت مکانيکي و فرکانس الکتريکي از هم جدا شوند (مستقل از هم باشند).
بنابراين از مبدل‌هاي الکترونيک قدرت در سيستم توربين هاي بادي سرعت متغير استفاده مي شود.
در ژنراتور القائي روتور سيم پيچي با مقاومت متغير روتور، مقاومت روتور به وسيله تجهيزات الکترونيک قدرت کنترل مي شود.
با تغيير مقاومت روتور، مشخصه گشتاور سرعت ژنراتور تغيير کرده و امکان تغيير سرعت تا 10 درصد سرعت نامي را فراهم مي سازد.
به اين ترتيب عملکرد سرعت متغير محدود با هزينه پائين فراهم مي شود .
در ژنراتور القائي از دو سو تغذيه، مبدل ولتاژ پشت به پشت مدار روتور را تغذيه مي کند.
به اين طريق فرکانس الکتريکي و مکانيکي روتور از هم جدا مي شود.
فرکانس الکتريکي استاتور و روتور به طور مستقل با سرعت مکانيکي تنظيم مي شود.
در ژنراتورهاي سنکرون روتور سيم پيچي و مغناطيس دائم، ژنراتور به طور کامل به وسيله مبدل فرکانسي از شبکه جدا شده است.
مبدل سمت شبکه از نوع مبدل ولتاژ است.
مبدل سمت ژنراتور از نوع مبدل ولتاژ با يکسوساز ديودي است.
ژنراتور القائي قفس سنجابي نيز در سيستم سرعت متغير مورد استفاده قرار مي گيرد.
اين ژنراتور نيز همانند ژنراتور سنکرون به وسيله مبدل فرکانسي از شبکه جدا مي شود.
در ساختار هايي که به وسيله مبدل فرکانس از شبکه جدا مي شوند مي توان چرخ دنده را حذف کرد.
شكل 1. توربين بادي سرعت متغير مجهز به ژنراتور القائي مقاومت متغير
شكل 2. توربين بادي سرعت متغير مجهز به ژنراتور القائي از دو سو تغذيه
شكل 3. توربين بادي سرعت متغير مجهز به ژنراتور سنکرون روتور سيم پيچي
شبیه سازی با متلب 2012b انجام شده است.
شبیه سازی در محیط متلب و بر اساس شکل های 1 ، 8 و 13 انجام شده است.
شبیه سازی در 3 فایل ضمیمه شده است:
wind_9mw.slx شامل 6 توربین بادی 1.5 مگاوات است
و wind_9mw_fault.slx شامل 6 توربین بادی 1.5 مگاوات و اتصال کوتاه در تایم 0.1 تا 0.12 است
و
فایل power_wind_11.slx که شامل 17 مدل توربین 9 مگاوات است که هر کدام از این مدل ها شامل 6 توربین 1.5 مگاوات است و جمعاٌ ظرفیت کل سیستم 153 مگاوات (کل زمان شبیه سازی 0.2 ثانیه در نظر گرفته شده که اتصال کوتاه در سیستم در زمان 0.1 تا 0.12 اتفاق افتاده شده است)
نتایج بدست آمده برای wind_9mw.slx شامل 6 توربین بادی 1.5 مگاوات است.
شبیه سازی نیروگاه بادی 9 مگاوات در حالت نرمال
و شبیه سازی نیروگاه بادی 9 مگاوات در حالت اتصال کوتاه در زمان 0.1 تا 0.12
power_wind_11.slx
که شامل 17 مدل توربین 9 مگاوات است که هر کدام از این مدل ها شامل 6 توربین 1.5 مگاوات است (کل زمان شبیه سازی 0.2 ثانیه در نظر گرفته شده که اتصال کوتاه در سیستم در زمان 0.1 تا 0.12 اتفاق افتاده شده است)
خروجی یک نیروگاه 9 مگاوات
ولتاژ و جریان سمت شبکه
کلید واژه: Wind generator, wind power plant, modeling, model validation, simulation, real-time simulation
شبیه سازی مقاله
Large-Scale Real-Time Simulation of Wind Power Plants into Hydro-Québec Power System
به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.
سفارش انجام پروژه مشابه
درصورتیکه این محصول دقیقا مطابق خواسته شما نمی باشد،. با کلیک بر روی کلید زیر پروژه دلخواه خود را سفارش دهید.
متلبی راهی بسوی موفقیت
