رفتار توربین های بادی القایی دو تحریکه تحت شرایط افت ولتاژ در شبکه و قابلیت lvrt

مروزه در بین انرژهای نو انرژی باد بیشترین رشد را به خود اختصاص داده است. برای تبدیل این انرژی به انرژی الکتریکی از توربینهای بادی استفاده می شود. در این پایان نامه ژنراتورهای القایی دو تحریکه بعنوان یکی از پرکاربردترین ژنراتورهای مورد استفاده در نیروگاه های بادی مورد بررسی قرار می گیرند. همچنین نحوه ی رفتار این نیروگاه ها طی خطای شبکه مورد مطالعه قرار می-گیرد و روش های موجود جهت بهبود قابلیت lvrt این ساختار معرفی می شود. افزایش سطح نفوذ قدرت باد در سیستم های قدرت بسیاری از مناطق و کشورها ممکن است اثر قابل توجهی بر عملکرد سیستم قدرت بگذارد، لذا ارتباط بین توربین بادی و شبکه و مشکلات آنها در حالت اتصال به شبکه اخیرا بسیار مورد توجه قرار گرفته است و شبکه ها دنبال راههایی هستند که مطمئن شوند این نوع جدید سیستمهای قدرت تا حد ممکن مانند سیستمها تولید توان متعارف رفتار میکنند. لذا برای هماهنگ کردن مشخصه های عملکردی مزارع باد، اپراتورهای سیستم انتقال(tso) عموما الزامات فنی و مقررات خاصی تحت عنوان مقررات شبکه به منظور مشخص کردن شرایطی که توربینهای باد برای متصل شدن به شبکه رعایت کنند برای مزارع باد وضع میکنند. این استانداردها، موضوعات مرتبط با رنج عملکرد فرکانسی، ظرفیت توان راکتیو و رنج ولتاژ تحت شرایط حالت پایدار و گذرا را پوشش میدهند. مقررات جدید شبکه تصریح می کنند که مزارع بادی باید مشابه نیروگاههای متعارف، در کنترل سیستم قدرت (فرکانس و ولتاژ) مشارکت داشته باشد و بر رفتار مزرعه باد در شرایط عملکرد غیر طبیعی شبکه تأکید دارد. یکی الزامات مقررات شبکه، قابلیت lvrt است به این معنی که برای اطمینان از عدم از دست دادن تولید برای خطاهایی که به صورت نرمال رفع میشوند، در زمان افت ولتاژ توربین باید یک مدت مشخص قبل از اینکه مجاز به جدا شدن از شبکه باشد، متصل به شبکه بماند و بر اساس استانداردهای موجود به پایداری شبکه کمک کنند چرا که قطع شدن سریع یک ژنراتور باد مخصوصا در مورد مزارع بادی بزرگ میتواند اثر منفی بر شبکه داشته باشد. از آنجا که ژنراتورهای القایی دو تحریکه (dfig)، به طور وسیع در تبدیل انرژی باد مورد استفاده قرار میگیرند در سالهای اخیر تکنولوژیهایlvrt بسیاری برای این نوع ژنراتور پیشنهاد شده و مورد بررسی قرار گرفته است. در این پروژه، پس از معرفی خطاهای شبکه، استانداردهای شبکه و بویژه مشخصه lvrt، به بررسی مدل و روشهای کنترل dfig در شرایط نرمال و شرایط خطا پرداخته شده و روشهای مختلف موجود به منظور افزایش قابلیت lvrt معرفی میشود. روش پیشنهادی در این مقاله با کمترین تجهیزات اضافی و تغییرات در استراتژی کنترل، امکان بازیابی سریع سنکرونیزم پس از خطا را فراهم میسازد به نحوی که پس از رفع خطا میتوان در کمترین زمان ممکن توربین را به شبکه وصل کرد. دیگر مزیت این روش امکان تغذیه بار محلی طی خطاست. همچنین با استفاده از این روش در تمام دوره خطا و بازیابی ولتاژ محدوده های عملکردی ماشین حفظ شده و لذا رفتار توربین و قابلیت lvrt بهبود میابد.