بررسی انواع خطاها در سیستم‏های توربین بادی و محافظت ژنراتورها و ادوات الکترونیک قدرت در برابر خطاها

باد یک منبع انرژی پاک است که می تواند برای هدف بلند مدت در نظر گرفته شود. در سال های اخیر، سهم توان بادی در تأمین توان شبکه افزایش یافته است و توان بادی بخش بزرگی از منابع تولید توان الکتریکی را تشکیل داده است. به همین دلیل قطع ناگهانی مزارع بادی در شرایط خطا از جمله افت، ولتاژ می تواند باعث ناپایداری سیستم قدرت شود. از این رو، بهره بردارهای سیستم انتقال استانداردهایی در قالب ملزومات کد شبکه تعیین کرده اند که با توجه به آن، مزارع بادی باید در شرایط اغتشاشات نظیر اتصال کوتاه و افت ولتاژ به شبکه متصل بمانند که این قضیه قابلیت گذر از خطای توربین بادی نامیده شده است. باید توجه داشت که حفاظتی که برای برآورده ساختن قوانین کدهای شبکه استفاده می شود فقط برای خطاهای شبکه است که خارج از سیستم توربین بادی اتفاق می افتد و خطاهای درون سیستم توربین بادی موضوع مورد بحث این پایان نامه نیست. در سال های اخیر سهم توربین های بادی سرعت متغیر نسبت به توربین های بادی سرعت ثابت به دلیل مزایای راندمان بالا و قابلیت کنترل توان اکتیو در بازه وسیع و کنترل توان راکتیو و کمک به پایداری سیستم قدرت در شرایط خطا، به شدت افزایش یافته است. از طرفی بسیاری از توربین های بادی سرعت متغیر با توجه به نیازها و قوانین مربوط به زمان نصب خود طراحی و ساخته شده اند، بنابراین برای سازگاری با کدهای شبکه جدید طرح های حفاظتی جدید باید اتخاذ شوند. یکی از رایج ترین ساختارهای توربین های بادی سرعت متغیر، توربین بادی مجهز به ژنراتور القایی دو سو تغذیه است که از مزایای آن می-توان هزینه پایین ژنراتور و عملکرد راندمان بالا را نام برد. این پایان نامه طرح های حفاظتی برای توربین بادی مجهز به ژنراتور القایی دو سو تغذیه را ارزیابی می کند. کدهای شبکه که بیانگر حداقل ملزومات ایمنی برای کارکرد مزارع بادی است بررسی شده اند. طرح های حفاظتی مرسوم مانند مدار مقاومتی اهرمی کروبار، چاپر dc و مقاومت دینامیکی سری مورد ارزیابی قرار گرفته اند. سیستم کنترل ژنراتور القایی، مبنی بر روش کنترل برداری به تفصیل بیان شده است. در پایان، یک روش کنترل نوین برای توربین بادی مجهز به ژنراتور القایی دو سو تغذیه با استفاده از بازیاب دینامیکی ولتاژ پیشنهاد شده است. شبیه سازی ها با استفاده از نرم افزار سیمولینک/متلب پیاده سازی شده است.