بخشی از مقاله
چکیده:
به دلیل رشد روز افزون مصرف انرژی، آلودگی هوا، تغییر آب و هوای کره زمین و امنیت انرژی، استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر روز به روز در حال تو سعه میبا شد. در م یان انرژی های تجدید پذیر، ا نرژی بادی به دلیل رشد آن در سالهای اخیر دارای اهمیت زیادی میباشد. در گذ شته هن گامی که خ طایی در سی ستم- های توربین بادی ات فاق میافتاد، توربین بادی از شبکه جدا شده و تا زمان برطرف شدن آن از شبکه جدا باقی میماند و زمانیکه خطا برطرف و ولتاژ به حالت عادی خود باز می گ شت، توربین -ژنرا توربه کار خود ادا مه میداد. ا ین روش به ع لت آن که قبلا سهم تول ید بادی در تامین توان مصرفکنندگان پایین بود، پاسخگوی الزامات فنی سیستم و نیاز شبکه بود. امروزه به دلیل افزایش تولید بادی ونفوذ بالای آن در شبکه، ب سیاری از خطا ها در شبکه تو س ر لههای حفا ظت شنا سایی می شوند و ب سته به نوع و مدت ز مان و شدت و قوع آن من بع تول ید را از شبکه جدا میکند و با برطرف شدن آن دوباره به شبکه متصل میشود.
کلمات کلیدی: توربین بادی، ژنراتور DFIG ,مبدل DC-DC، LVRT، DVR
مقدمه
انرژی باد نوع ویژهای از انرژی خورشیدی محسوب میگردد و از انرژیهای تجدیدپذیر است و 2/5 درصد از انرژی خورشیدی که به زمین میرسد به باد تبدیل میشود. انرژی باد مانند دیگر منابع انرژی تجدید پذیر، بطور گسترده، ولی پراکنده در دسترس میباشد. این انرژی از 3000 سال پیش تاکنون مورد استفاده بشر بوده است. بیشترین منابع انرژی بادی در مناطق ساحلی و کوهستانی و منابع قابل توجهی هم در دشتها وجود دارد. تغییرات باد، ساعتی، روزانه و فصلی میباشد و به طور قابل ملاحظهای متاثر از هوا و توپوگرافی سطح زمین است. انرژی باد طبیعتی نوسانی و متناوب داشته و وزش دائمی ندارد.
از انرژیهای بادی جهت تولید الکتریسیته، پمپاژ آب از چاهها و رودخانهها، آرد کردن غلات، کوبیدن گندم، گرمایش خانه و مواردی نظیر اینها میتوان استفاده نمود. زمانی که اتصال کوتاه در شبکه اتفاق می افتد، جریان استاتور بالا می رود و به تبع آن جریان روتور بالا می رود. افزایش جریان در روتور سبب آسیب رسیدن به مبدل ها خواهد شد. برای جلوگیری از آسیب رسیدن به مدارات الکترونیک قدرت یعنی GSC و RSC بایستی یک سری روش ها استفاده شود. به این روش ها FAULT RIDE THROUGH یا روشهای دفع خطا می گویند. مرسوم ترین روش استفاده از مدار CROWBAR است. در این روش مقاومتهایی در مدار روتور قرار می دهند تا در صورت خطا جریان در آنها گردش یابد و به مدارات الکترونیک قدرت انتقال نیابد. عیب این روش جذب بسیار زیاد توان راکتیو از شبکه میباشد که در استانداردهای جدید مجاز نمی باشد. در این پایان نامه با استفاده از بازیاب دینامیکی ولتاژ، قصد در بهبود ویژگی مقاومت در برابر ولتاژ پایین شبکه داریم.
-2 توربینهای بادی و چگونگی عملکرد آنها
بنابراین توربینهای بادی وسایلی هستند برای اخذ انرژی جنبشی از باد. وقتی که سرعت هوای نزدیک شده به روتور - سطح - A کند میشود، انرژی فشاری آن افزایش مییابد تا اینکه فشار هوا در ورود به پرههای توربین به حداکثر مقدار خود میرسد. با عبور هوا از داخل توربین یک افت فشار در فشار استاتیک هوا ایجاد میشود بهگونهای که هوای خروجی از پرههای توربین دارای فشار پایینتر از فشار اتمسفر میباشد.[2][1] فرمول گفته شد تمام انرژی باد گذرنده از سطح A را بیان میکند. یک مبدل مانند توربین بادی تنها بخشی از این انرژی را میتواند جذب کند. تئوری بتز - Betz - بیان میدارد که در حالت ایدهآل یک گردند بادی فق میتواند 27 از این انرژی را جذب کند.
-3 مبدلهای مورد استفاده برای ژنراتورهای بادی پراکنده
همان طور که در بخشهای قبل نیز اشاره شد، ژنراتورهای بادی به سه د سته ع مده سرعت ثا بت، سرعت متغ یر بدون م حدوده تغی یرات سرعت و سرعت متغیر با محدوده تغییرات سرعت تقسیم میشوند. ژنراتورهای بادی سرعت ثا بت، م طابق شکل - 2 - از نوع ال قایی با رو تور قف سه سنجابی بوده و از طریق یک راه انداز نرم به طور مستقیم به شبکه متصل میشوند. برای جبران توان راکتیو این ژنراتورها از خازنهای ثابت، SVC و یا STATCOM استفاده میشود>7-6@ ژنراتورهای بادی سرعت متغیر از طریق یک مبدل AC/AC، به منظور تغییر فرکانس متغیر ژنراتور به فرکانس ثابت، به بار و یا شبکه متصل میشوند. مبدلهای AC/AC مورد استفاده برای این ژنراتورها را مطابق شکل - 2 - میتوان به دو دسته کلی مبدلهای تک مرحلهای و مبدلهای دو یا چند مرحلهای تقسیم نمود.
