مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

توربین بادی کنترل فرکانس سیستم قدرت

توربین بادی کنترل فرکانس سیستم قدرت

توربین بادی کنترل فرکانس سیستم قدرت – ایران ترجمه – irantarjomeh.ir

 

مقالات ترجمه شده آماده گروه برق – الکترونیک

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

قیمت

قیمت این مقاله: 48000 تومان (ایران ترجمه - Irantarjomeh)

توضیح

بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.

مقالات ترجمه شده آماده گروه برق - الکترونیک - ایران ترجمه - Irantarjomeh

 

شماره
۲۱۳
کد مقاله
ELC213
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – www.irantarjomeh.ir
نام فارسی
مطالعه اساسی در خصوص بکارگیری توربین های بادی برای کنترل فرکانس سیستم قدرت
نام انگلیسی
A Fundamental Study of Applying Wind Turbines for Power System Frequency Control
تعداد صفحه به فارسی
۴۰
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۰
کلمات کلیدی به فارسی
توربین بادی با ژنراتور ناهمزمان دو سو تغذیه، پاسخ فرکانسی، تحلیل خطی، کنترل زاویه گام، تحلیل مکان ریشه، تولید انرژی باد
کلمات کلیدی به انگلیسی
DFAG wind turbine, frequency response, linear analysis, pitch angle control, root-locus analysis, wind generation
مرجع به فارسی
مقالات سیستم های قدرت IEEE
دپارتمان مهندسی برق و کامپیوتر، تروی، ایالات متحده
دپارتمان انرژی، مرکز تحقیقات مهندسی، دانشگاه استنفورد، ایالات متحده
مرجع به انگلیسی
IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS
Department of Electrical, Computer, and Systems Engineering, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy;
Stanford University, USA
کشور
ایالات متحده

 

مطالعه اساسی در خصوص بکارگیری توربین های بادی برای کنترل فرکانس سیستم قدرت

چکیده

چالش های جدیدی در ارتباط با کنترل پذیری و کارکرد سیستم قدرت، با توجه به افزایش نفوذ توربین های بادی در سیستم های قدرت در سراسر جهان، بوجود آمده است. بخصوص، پاسخ فرکانسی به هنگامی که مقدار قابل توجهی از راهکارها و سیستم های رابطه مند تولید برق- الکترونیک، نظیر نیروی باد، بوجود آمده و به سیستم قدرت متصل شده اند، تحت تاثیر قرار می گیرد. این مقاله با استفاده از تجزیه و تحلیل سیگنال های کوچک و شبیه سازی دینامیکی پاسخ فرکانسی سیستم های قدرت را بررسی نموده و  متعاقبا چگونگی تاثیرگذاری توربین های بادیDFAG  (ژنراتور ناهمزمان دو سو تغذیه) نوع ۳، در خصوص این پاسخ در یک سیستم قدرت آزمایشی را مورد تحلیل قرار می دهد. آن هم با توجه به پاسخ فرکانسی آن که عمدتا توسط یک حالت تنظیم فرکانس تعیین می شود. با توجه به عملکرد توربین های بادی در حالت تخلیه بار، یک کنترل کننده زاویه گام پیشنهاد شده که با استفاده از تجزیه و تحلیل مکان ریشه طراحی شده است. شبیه سازی  های زمانی به منظور مشخص سازی عملکرد گذرا و پایدار کنترل کننده پیشنهادی با ضریب نفوذ باد  ۲۵٪ و ۵۰٪ مورد استفاده قرار گرفت.

 

کلمات کلیدی: توربین بادی با ژنراتور ناهمزمان دو سو تغذیه، پاسخ فرکانسی، تحلیل خطی، کنترل زاویه گام، تحلیل مکان ریشه، تولید انرژی باد

 

 

۱- مقدمه

در طی دهه گذشته ظرفیت نصب شده ژنراتور های بادی در سیستم های قدرت در سراسر جهان روند افزایشی داشته و انتظار می رود این روند همچنان ادامه یابد. در ایالات متحده، ظرفیت تولید انرژی باد  ۳۳ درصد کل تولید در سال ۲۰۰۷ بوده است. ایالت های مختلف نظیر آیووا و داکوتای جنوبی فراتر از ۲۵ درصد تولید ایالتی خود را به توربین های بادی اختصاص داده و تا پایان سال ۲۰۱۳  این میزان ۴٫۱ درصد در کل کشور برآورده شده بود.[۱]. مجموع ظرفیت توربین بادی (WT) نصب شده در ایالات متحده تا پایان سال ۲۰۱۳ بیش از ۶۱٫۱ گیگاوات گزارش شده و بر این مبنا بیش از ۱۲۰۰۰ مگاوات نیروگاه بادی در حال ساخت بوده است [۲].
این واقعیت چالش های جدیدی را در خصوص بهره گیری از سیستم های قدرت به وجود می آورد و علت آن عمدتا بواسطه تعامل نیروگاه های بادی بصورت متمایز و متفاوت با شبکه موجود است. علی الخصوص، پاسخ فرکانسی سیستم با توجه به آن که رابط الکترونیک قدرت ممکن است سبب دیکوپل  اینرسی روتور WT از شبکه شود [۳]، [۴].

 

این مقاله به شرخ ذیل سازماندهی شده است. بخش های دوم و سوم، بترتیب، رویکرد های متعارف در خصوص کنترل فرکانس و اثرات یکپارچه سازی باد با ضریب نفوذ ۲۵ درصدی بر روی یک سیستم آزمایشی را بررسی می کند. بخش چهارم روشی را برای فعال سازی پاسخ فرکانسی در WTs توصیف می کند. بخش پنچم روش کنترل پیشنهادی با توجه به نفوذ باد افزایش یافته تا سطح ضریب ۵۰٪ را ارائه می نماید. در نهایت،  بخش ششم به نتیجه گیری و تحقیقات آینده در این مبحث می پردازد.

 

 

۲- مرور اجمالی بر کنترل فرکانس

برای حصول کارآمدی و اعتماد پذیری بیشتر سیستمی، فرکانس باید در یک محدوده مقید و قابل توجه نگه داشته شود. این مورد را می توان بعنوان یک متغیر کلی در نظر گرفت که تعادل بار- سیستم تولید می بایست در سراسر شبکه قابل مشاهده باشد. برای تنظیم فرکانس، اپراتورهای سیستم قدرت نیاز به کنترل تولید و بار مصرفی دارند تا به تغییر در تولید یا بار واکنش نشان دهند. اقدامات کنترلی معمولا در مراحل مختلف و قالب های زمانی متفاوت و به صورت پیوسته، همانگونه که در جدول ۱ مشخص شده، اعمال  می شود [۳۰]. ردیف های جدول ۱ معرف پیکربندی خاص در ارتباط با چگونگی پاسخ سیستم تولیدی نیروگاهی و بار در زمان مناسب است.

 

۳- پاسخ فرکانسی برای سیستم تست با ژنراتور بادی

در این بخش ما این مورد را بحث می کنیم که چگونه یکپارچگی واحد تولید بادی بر پاسخ فرکانسی سیستم قدرت آزمایشی با نفوذ باد ۲۵٪ تاثیر می گذارد.

 

۴- کنترل فرکانسی پیشنهادی برای WTG

این بخش گزینه های کنترل فرکانس برای WTGs ها را بررسی می کند و روشی جدید برای دستیابی به کنترل فرکانس، با استفاده از مدل WTG Type-3 در بخش III-A ، را ارائه می نماید.

 

۵- افزایش نفوذ باد

این بخش نشان دهنده کاربرد طراح کنترل پیشنهادی برای سیستم تست، با ۵۰ درصد نفوذ تولید باد، می باشد که در آن ژنراتورهای G2 و G4 با هم رده WTG Type-3 جایگزین می شوند. این تغییر به آن معنی است که واحد تولیدی باد تقریبا نیمی از توان را در هر منطقه تولید می کند. این پیکربندی اجازه ارزیابی تعاملات  کنترل کننده بالقوه در WTGs  متعدد را می دهد. این سیستم  در حال حاضر  شامل ۷۶ حالت است، از البته شامل کنترل کننده های فرکانس پیشنهادی در WTGs نمی شود.

 

 

۶- نتیجه گیری

این مقاله چگونگی تاثیرات ادغام و یکپارچه سازی توربین WTG  تایپ ۳ بر روی پاسخ فرکانسی سیستم در یک  سیستم قدرت را مورد بررسی می دهد. تحلیل ارائه شده با استفاده از مدل رتبه تولید واقعی WTG انجام می شود [۲۸]. این مورد نشان می دهد که تلفیق واحد تولید بادی بدون کنترل فرکانس سبب بدتر شدن پاسخ فرکانسی شده و آن که تنظیمات فرکانسی این سیستم عمدتا بر حسب مود تنظیم فرکانس، که تحت تاثیر یکپارچگی باد است، مشخص می شود.
یک سیستم  کنترلی به منظور کاهش اثرات ادغام یا یکپارچه سازی واحد های بادی در ارتباط با پاسخ فرکانسی سیستم پیشنهاد شده است. این  راهکار کنترلی نیازمند بهره گیری از WTG  در یک مود تخلیه بار با استفاده از  زاویه بندی تیغه می باشد. تحلیل مکان-ریشه بر اساس مدل های سیگنالی کوچک سبب ایجاد بینشی قابل توجه در تنظیم پارامتر کنترلی برای دستیابی به یک طراحی کنترلر پایدار و با ثبات شده است. نتایج ارائه شده در این مقاله نشان می دهند که با شامل سازی کنترل های تنظیم فرکانس مناسب  در ارتباط با تولید باد، می توان شاهد ارتقای قابل توجه پاسخ فرکانسی سیستم بود. این ویژگی بواسطه این حقیقت است که تولید انرژی باد در تعامل با شبکه از طریق الکترونیک قدرت می باشد، که خود سبب  کنترل سریع تر و انعطاف پذیری بیشتر در خروجی توان  می گردد. بر این مبنا، مقاله جاری مسیری را برای WTG به منظور حاصل آوردن پاسخ فرکانسی فراهم ساخته است. نتایج این مقاله متعاقبا در یک سیستم بزرگتر با مشارکت ۱۰ واحد تولیدی مورد تأیید قرار گرفته شده است.
تحقیقات آتی شامل ارزیابی اثرات ادغام WTG   تایپ ۴ در یک سیستم قدرت و مقایسه آن با نتایج طراحی WTG  تایپ ۳ خواهد بود. بعلاوه، مقادیر بیشتر نفوذ باد مورد آزمایش قرار خواهد گرفت. علاوه بر این، اجرای کنترل در توربین های بادی منفرد، شامل ملاحظات طرح های ارتباطاتی، نیز می بایست مورد بررسی قرار گیرد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Irantarjomeh
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.