نام پژوهشگر: مجید کلانتری
مجید کلانتری محمدباقر بناءشریفیان
همزمان با گسترش استفاده از انرژی باد فن آوریهای متفاوتی نیز برای توربین های بادی توسعه یافته است. در سالهای گذشته با توجه به مزیت های ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم (pmsg) از جمله بازدهی بالا و امکان حذف گیربکس از این نوع ژنراتورها در توربین های بادی استفاده شده است. توربین های بادی سرعت متغیر باتوجه به مزایایی ازقبیل امکان کنترل حداکثر توان توربین بادی، افزایش کیفیت توان تزریقی به شبکه و کنترل توان راکتیو بسیار موردتوجه قرار گرفته اند. در سیستم های بادی سرعت متغیر ژنراتور توسط ادوات الکترونیک قدرت کنترل و به شبکه متصل می شود. مبدل منبع ولتاژ یکی از ادوات مورد استفاده در سیستم های توربین بادی سرعت متغیر است. این مبدل دارای مشکلاتی نظیر محدودیت رنج عملکرد و حساسیت به نویزهای الکترومغناطیسی (emi) است و تنها به صورت کاهنده عمل می کند. لذا برای کاربردهایی که نیاز به افزایندگی داشته باشد نیاز به تبدیل دو مرحله ای با استفاده از مبدل افزاینده dc است. مبدل منبع امپدانسی به عنوان جایگزینی مناسب برای مبدل های منبع ولتاژ اخیرا پیشنهاد شده است. این مبدل با یک تبدیل تک مرحله ای توانایی عملکرد به صورت کاهندگی و افزایندگی را دارد. در این پژوهش توربین بادی سرعت متغیر با استفاده از ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم مدنظر است که با استفاده از مبدل منبع امپدانسی کنترل و به شبکه متصل می شود. مبدل منبع امپدانسی دارای دو درجه آزادی برای کنترل است که با استفاده از آنها امکان کنترل حداکثر توان توربین بادی وانتقال توان تولیدی به شبکه فراهم می شود. در ضمن سایر سیستم های توربین بادی براساس pmsg نیز مطالعه و با سیستم ارائه شده براساس مبدل منبع امپدانسی مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهد که سیستم ارائه شده براساس مبدل منبع امپدانسی نسبت به سایر سیستم های موجود از لحاظ حفظ کیفیت توان شبکه عملکرد بهتری از خود نشان می دهد و از لحاظ راندمان عملکرد قابل قبولی دارد. این سیستم ها از لحاظ tsdpr که ملاکی از هزینه نیمه هادی ها است مقایسه شده اند و براساس نتایج حاصل، سیستم ارائه شده از لحاظ هزینه نیز توانایی رقابت با سایر سیستم های موجود را دارا است.