مقایسه انواع مدل سازی مزرعه بادی در بررسی مسئله کیفیت توان

با رشد تقاضای انرژی در سراسر جهان و کاهش ذخایر سوخت های فسیلی، سیستم های هیبریدی که شامل منابع انرژی تجدید پذیر هستند، جایگاه ویژه ای در سیستم های قدرت دارند. یکی از منابع مهم تولید انرژی در سیستم های هیبریدی، انرژی باد و مزارع بادی هستند. امروزه با توجه به گسترش استفاده از انرژی باد در تولید توان الکتریکی، مدل سازی مزارع بادی در سیستم های قدرت بسیار حائز اهمیت است. روش های مختلفی برای مدل سازی مزارع بادی ارائه شده است که از نظر دقت و زمان شبیه سازی با یکدیگر متفاوتند. اما سوال اینجاست که با چه معیاری می توان میزان دقت هر کدام از مدل های معادل یک مزرعه بادی را سنجید؟ مدل کامل یک مزرعه بادی می تواند بهترین معیار برای سنجش دقت مدل های معادل باشد. در این تحقیق 3 مدل معادل که در مقالات و مراجع معتبر بیشترین کاربرد را در دارند، انتخاب شده اند. با مقایسه این مدل های معادل با مدل کامل مزرعه بادی میزان دقت و زمان شبیه سازی هر کدام از آنها معین شود. افزایش تعداد مزارع بادی در سیستم های قدرت پیامد هایی به همراه داشت. یکی از این پیامدها تاثیر مزارع بادی بر روی مولفه های کیفیت توان است. مبحث کیفیت توان دارای مولفه های و پارامترهای زیادی است اما در این تحقیق به بررسی پارامترهای نوسانات ولتاژ و فلیکر ولتاژ پرداخته می شود. این دو پارامتر برای تمام مدل های معادل مورد بحث و مدل کامل مزرعه بادی محاسبه شده و در نهایت با مقایسه نتایج می توان میزان دقت هر کدام از مدل های معادل را محاسبه کرد. نرم افزار های زیادی برای شبیه سازی توربین و مزرعه بادی وجود دارند که مدل های ارائه شده توسط هر کدام از آنها دقت متفاوتی دارند. برای اینکه بتوان تمام مدل های یک مزرعه بادی از جمله مدل کامل آن را شبیه سازی کرد، نیاز به نرم افزاری است که دارای یک مدل مناسب برای توربین بادی و ابزار لازم برای شبیه سازی سایر قسمت های مزرعه باشد. نرم افزار vissim دارای جعبه ابزاری به نام rpm-sim است که المان های لازم برای شبیه سازی یک سیستم هیبرید را دارد. لذا شبیه سازی کل شبکه از جمله مزرعه بادی توسط نرم افزار vissim و با استفاده از جعبه ابزار rpm-sim انجام شده است. در ضمن برای شبیه سازی باد ورودی مزرعه بادی نیز از برنامه turbsim استفاده شده است.