بخشی از مقاله
چکیده: امروزه رشد مصرف انرژی در جوامع مدرن صنعتی علاوه بر خطر اتمام سریع منابع فسیلی، جهان را با تغییرات برگشت ناپذیر و تهدید آمیز زیست محیطی مواجه نموده است. با گذشت زمان و در اثر رشد جوامع و پیچیدهتر شدن صنعت و تکنولوژی، نیاز بشر به منابع انرژی شدت یافت و کشف و بهره برداری وسیع منابع فسیلی را ناگزیر نموده است.
در این مقاله مفاهیم اساسی پیرامون سیستمهای قدرت در حضور نیروگاه های بادی تشریح شده وبا اتصال توربین بادی به همراه استات کام پایداری سیستم قدرت در حضور توربین بادی - scig ژنراتور القایی قفس سنجابی - به کمک شبیه سازی ها در نرم افزار متلب مورد کاوش قرار داده شد. توربین بادی توربین باعث بهبود پایداری گذرای سیستم قدرت هم در زمینه ماکزیمم دامنه تغییرات و هم سرعت میرا شدن سیستم گردیدووجود استات کام توان راکتیو مورد نیاز توربین بادی scig را جبران می کند و همچنین توان اکتیو قابل کنترلی را به شبکه تزریق می نماید.
مقدمه
در دنیای امروز انفجار جمعیت و ارتقاء سطح زندگی و رفاه انسانها که نیاز به منابع انرژی را بیش از پیش شدت بخشیده است از یک طرف و آسیبها و تهدیدات روز افزونی که استفاده بی رویه از انرژیهای فسیلی به طبیعت و محیط زیست وارد کرده و میکند از طرف دیگر، ادامه این روند را غیر ممکن ساخته است، بطوریکه شوک نفتی دهه هفتاد به عنوان یک نقطه گسست، لزوم توجه به منابع جایگزین را بیش از پیش برای سیاستگذاران انرژی کشورهای صنعتی مطرح نموده است .
لذا از آن زمان به بعد، بشر با نگاهی دوباره به خورشید، باد، امواج و سایر منابع طبیعی پاک و لایزال، سعی نموده است که وابستگی خود به منابع فسیلی را تا حد امکان کم نمایدو با گسترش شبکه های جریان متناوب و استفاده از برق سه فاز به عنوان برق صنعتی،امروزه قسمت عمده ای از موتور های الکتریکی از نوع جریان متناوب سه فاز هستند که در مراکز صنعتی بطور وسیعی از آنها استفاده می شود.
اگر چه استحکام بالا، قابلیت اطمینان و هزینه تعمیر و نگهداری پایین از مزایای استفاده از این سیستم است، اما نکته منفی این است که سرعت ماشین و قدرت تولید قابل کنترل نیست چون به سادگی نوسانات سرعت باد مشخص نیست. این نوع از برق به علت تغییرات سرعت باد را کاهش دهد، [5] برای رسیدن به حداکثر قدرت نقاط ردیابی چون که مدولاسیون عرض پالس پشت به پشت قدرت تولید شده کنترل می شود.
در این مقاله یک پیکربندی که در آن یک اینورتر تغذیه تک سویه سمت رتور پیشنهاد می کند. انرژی مصرف شده در اینورتر سمت روتور از سیم پیچ های استاتور متصل به شبکه عرضه می شود. از همچنین قادر است به کنترل گشتاور، و سرعت مولد باد به عنوان انداختن نوع سرعتمتغیر و تنظیم قدرت تولید شده در سرعت باد مختلف است.همچنین پایداری سیستم های قدرت با حضور توربین های بادی سرعت ثابت و متغییر در حضور سیستم اتوماتیک تنظیم ولتاژ در سیستم قدرت بررسی شده است و نتایج قابل قبولی برای بهبود پایداری ارائه شده است.[6]
توربین بادی scig
پایداری شبکه های قدرت در حضور منابع تولید پراکنده اهمیت اساسی در نسل جدید سیستم های قدرت دارد در این میان ورود سیستم های تولید پراکنده به شبکه های قدرت نوسانات زیادی در حالت های گذرا ایجاد کرده که در این پژوهش به بررسی این نقش این عوامل در پایداری سیستم های قدرت پرداخته می شود. تغییراین نوع از ژنراتورهای القایی در توربین های بادی با سرعت ثابت بکار میروند و این ژنراتور فقط در یک سرعت ثابتی از باد، توان بهینه را خواهد داد و با تغییرات در سرعت باد به دلیل بهینه نبودن ضریب عملکرد، توان بهینه نخواهد بود و همچنین، تغییرات در سرعت باد به صورت استرس مکانیکی بر ژنراتور تحمیل شده و میرا میشود با افزایش سطح انرژی باد در سیستم قدرت الکتریکی مدرن نیاز به تجزیه و تحلیل دقیق و برآورد پایداری گذرا سیستم های توربین بادی لازم است.[7]
طبقه بندی توربین های بادی
ژنراتورهای به کار رفته در توربین های بادی به دسته های سرعت ثابت و سرعت متغیر تقسیم می شوند. در دسته سرعت ثابت توربین بادی scig جایگاه ویژه ای دارند. ژنراتورهای سرعت متغیر شامل DFIG و PMSG است. در شکل های - 1 - و - - 2ساختار کلی این ژنراتورها نشان داده شده است. همان طور که در شکل نشان داده شده، توربین بادی scig نیاز به یک جبرانگر توان راکتیو دارد. این جبران کننده می تواند از نوع پسیو مانند بانک های خازنی ثابت یا چند پله، جبران گرهای اکتیو مانند استات کام و غیره باشد. .[8]
