مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

پایداری زاویه روتور نفوذ بالای توربین بادی

پایداری زاویه روتور نفوذ بالای توربین بادی

پایداری زاویه روتور نفوذ بالای توربین بادی – 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: 58000 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
۲۱۴
کد مقاله
ELC214
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – www.irantarjomeh.ir
نام فارسی
پایداری زاویه روتور با نفوذ بالای توربین بادی
نام انگلیسی
Rotor Angle Stability With High
Penetrations of Wind Generation
تعداد صفحه به فارسی
۵۱
تعداد صفحه به انگلیسی
۱۰
کلمات کلیدی به فارسی
توان راکتیو، ژنراتورهای غیرسنکرون، تحلیل گذرا، تولید برق بادی
کلمات کلیدی به انگلیسی
Reactive power, synchronous generators, transient analysis, wind power generation
مرجع به فارسی
مقالات سیستم های قدرت IEEE
مرکز تحقیقات برق
دانشگاه دوبلین، ایرلند
مرجع به انگلیسی
IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS
Electricity Research Centre, University College Dublin, Ireland
کشور
ایرلند

 

پایداری زاویه روتور با نفوذ بالای توربین بادی

چکیده

این مقاله نسبت به بررسی رابطه بین توربین بادی، مخصوصا کنترل توان راکتیو از سوی ژنراتورهای توربین بادی دارای سرعت متغیر و پایداری زاویه روتور در ژنراتورهای سنکرون مرسوم در سیستم اقدام می نماید. پایداری زاویه روتور یک پدیده دینامیکی است که به میزانی زیادی در ارتباط با تغییرات در پخش توان اکتیو است که خود سبب ایجاد جدایش زاویه ای بین واحدهای سنکرون در سیستم می شود. با افزایش نفوذ بیشتر نیروگاه های بادی در سیستم های قدرت، شاهد جریان های بزرگ توان اکتیو از ژنراتور غیرسنکرون در سیستم هستیم. این جریان های توان اکتیو غیرسنکرون قابلیت حفظ پایداری زاویه روتور در سیستم را فراهم می آورند. با این وجود، روشی که در آن توربین بادی اقدام به تزریق توان راکتیو به سیستم می نماید را می توان بعنوان یک مولفه حیاتی در حفظ پایداری زاویه‌ای واحدهای سنکرون بشمار آورد. بهره گیری از توربین بادی برای کنترل ولتاژ و توان راکتیو در سیستم قابلیت کاهش فشار بار توان راکتیو تحمیلی بر روی ژنراتورهای سنکرون را داشته و می تواند سبب به حداقل رسانی جدایش زاویه‌ای در سیستم، در پی بروز یک رویداد احتمالی، شده و از توانایی لازم جهت فراهم آوری سطح قابل ‌توجهی از پشتیبانی، که بعنوان یک ویژگی مهم در سیستم‌های قدرت آینده بشمار می آید، برخوردار است.

 

کلمات کلیدی: توان راکتیو، ژنراتورهای غیرسنکرون، تحلیل گذرا، تولید برق بادی

 

۱- مقدمه
با توجه به تداوم یکپارچه سازی و بهره گیری از توربین بادی در سیستم های قدرت برای کاهش انتشار آلایندگی و کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی، درک تاثیر نفوذهای وسیع نیروگاه های بادی در مبحث پایداری سیستم های قدرت به طور چشمگیری حائز اهمیت گردیده است. توربین های بادی سرعت متغیر(VSWT)  سنکرون سازی الکتریکی را از طریق مبدل های الکترونیک قدرت برای سیستم قدرت فراهم ساخته است [۱] – [۳]؛ با این حال، این اتصال یا کوپلینگ الکترونیک قدرتی سبب ممانعت از فرآیند سنکرون سازی مکانیکی با سیستم شده که برآیند آن کاهش اینرسی باد می باشد. چگونگی جایگزینی نیروگاه های بادی با ژنراتورهای سنکرون متعارف خود به عنوان مسئله ای به شمار می آید که به طور معنی داری بر روی ویژگی های مختلف پایداری سیستم قدرت تاثیر گذار خواهد بود. پایداری فرکانسی سیستمی در صورتی تحت تاثیر قرار خواهد گرفت که نیروگاه های بادی جایگزین ژنراتورهای سنکرون شوند [ ۴ ]، [ ۵ ]. پشتیبانی ناکافی توان راکتیو حاصل از توربین های بادی ممکن است منجر به مسائل مربوط به پایداری ولتاژ شود. [۶]، [۷]. چگونگی کنترل توان راکتیو ایجاد شده ناشی از نیروگاه بادی یک مساله قابل‌توجه در سیستم‌های قدرت در سراسر جهان می باشد ( ۸ ) – [ ۱۰ ]. مقاله جاری این موضوع را مورد ارزیابی قرار می دهد که چگونه تولید توان راکتیو از سوی توربین های بادی مستقیما ً بر پایداری زاویه کوتاه ‌مدت -روتور سیستم تاثیر گذار می باشد.

این مقاله بشرح ذیل سازماندهی شده ‌است : بخش دوم روش تحلیلی مورد استفاده در این مطالعه را شرح می‌دهد. بخش سوم سیستم آزمایشی را توصیف نموده و چگونگی اتصال توربین بادی به سیستم را تشریح می نماید. بخش چهارم مباحث و نتایج تحلیلی را ارائه می‌دهد و بخش پنجم به نتیجه‌گیری مقاله جاری می پردازد.

 

۲- روش

برای تعیین این موضوع که چگونه پایداری زاویه روتور و تولید توان راکتیو از نیروگاه بادی دارای بر هم کنش می باشند، لازم است که توان اکتیو و توان راکتیو را بصورت مجزا در نظر بگیریم. این بخش روشی را جهت مجزا سازی توان اکتیو و توان راکتیو ارائه نموده و تاثیر آن‌ها را به صورت جداگانه مورد ارزیابی قرار می‌ هد.

 

۳- سیستم آزمایشی

سیستم ۳۹ باسه نیوانگلند به عنوان سیستم مورد آزمایش در این تحلیل استفاده شد، شکل ۱ [ ۱۶ ].
ده ژنراتور سنکرون در این سیستم به عنوان ژنراتورهای قطب برجسته (GENSAL)، با سیستم های تحریک  AC (IEEEX1)، گاورنرهای توربین بخار (TGOV1) و تثبیت کننده ها  (STAB1)  مدل سازی شدند  [۱۷]. بار مدل سازی شده شامل ۳۳٪ جریان ثابت، ۳۳٪ امپدانس ثابت و ۳۳٪ توان ثابت می باشد[۱۸]. توربین بادی DFIG به باس های لیست شده در جدول ۳ اضافه شد تا به سطح نفوذ لحظه ای ۶/۲۱ درصد (۱۲۵۰ مگاوات) برای سطح تقاضای ۵۷۸۵ مگاوات برسد.

 

۴- نتایج و مباحث

نتایج و مباحث به دو بخش تقسیم می‌شوند. در ابتدا تفاوت بین توان اکتیو از ژنراتور بادی و ژنراتورسنکرون و نحوه تعامل آن با پایداری زاویه روتور بر مبنای روش توضیح داده شده در بخش ۲-A ارزیابی می شود. بخش دوم استراتژی‌های کاهشی در دسترس برای نیروگاه بادی، یعنی، کنترل توان راکتیو و چگونگی کمک آن‌ها به بهبود پایداری سیستم، به خصوص پایداری زاویه روتور بر پایه روش توضیح داده شده در بخش ۲ – B را بررسی خواهد کرد. همچنین چگونگی پشتیبانی توان راکتیو از توربین بادی و تعامل آن با ژنراتور سنکرون بررسی می شود. تمامی شبیه‌سازی ‌ها در بسته نرم‌افزاری DSATools تکمیل شدند [ ۲۰ ].

 

نتیجه گیری

ماهیت توربین بادی غیرسنکرون، سبب ایجاد مسئولیت فزاینده بر روی ژنراتور سنکرون متعارف، به منظور فراهم نمودن منابع لازم جهت کاهش وقوع رویدادهای احتمالی، شده است. با بهره گیری از قابلیت‌های درون- ساخت توربین بادی برای تامین تولید سنکرون با پشتیبانی توان راکتیو، بار تحمیلی بر ژنراتور سنکرون را می‌توان تقلیل داد. این مورد نشان ‌داده شده‌ است که زاویه روتور ژنراتورهای سنکرون، به طور مستقیم تحت تاثیر نوع کنترل توان راکتیو، بهره گیری شده توسط توربین بادی، قرار می گیرد. پیاده‌سازی استراتژی‌های کنترلی مناسب در مزارع بادی، به خصوص اجرای کنترل ولتاژ ترمینال، می‌تواند الزامات توان راکتیو ژنراتورهای مرسوم را کاهش داده و به تقلیل نوسانات بزرگ روتور و کمک به ژنراتور سنکرون در میرایی سیگنال نوسانی، به دنبال بروز مشکل تولید، بیانجامد. بعلاوه ، این موضوع نیز نشان داده شده است که پشتیبانی توان راکتیو از توربین بادی می تواند در ارتباط با کاهش رویدادهای ولتاژ پایین راهگشا و کمک کننده باشد در نتیجه جدایش زاویه‌ای در ژنراتورهای سنکرون را به حداقل می‌رساند.
جابه‌جایی ژنراتورهای سنکرون متعارف علاوه بر اتلاف اینرسی و همزمانی و گشتاور میرایی عواقب بیشتری را بوجود خواهد آورد. از دست دادن قابلیت های کاهنده و تقلیلی مانند AVR ها، پشتیبانی دینامیکی   VAR و عملکرد گاورنر نیز تأثیر قابل توجهی بر ثبات سیستمی خواهد داشت.

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.