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
قیمت
قیمت این مقاله: 48000 تومان (ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
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 IEEEدپارتمان مهندسی برق و کامپیوتر، تروی، ایالات متحدهدپارتمان انرژی، مرکز تحقیقات مهندسی، دانشگاه استنفورد، ایالات متحده |
مرجع به انگلیسی | IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMSDepartment 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.
…