کاربرد ژنراتورهای دو سویه در توربین های بادی
55 صفحه در قالب word
مقدمه
گسترش روز افزون تولید برق از انرژی بادی و افزایش مزارع بادی در چند دهه اخیر از یکسو و بالطبع اثر رفتار نرمال و گذرای این واحدهای تولید انرژی بر شبکه برق و بعضاً شبکه توزیع برق از سوی دیگر، لزوم شناخت اجزای داخلی این واحدها و آرایشهای مختلف آنها را، برای طراحی مناسب وبهینه چنین سیستمی در شرایط مختلف به وضوح نشان می دهد. توربین های بادی همان طور که میدانیم در دو نوع سرعت ثابت و سرعت متغیر به کار می روند . در نوع سرعت ثابت امکان تغییر1% سرعت روتور وجود دارد و بصورت مستقیم به شبکه متصل می شوند. در انواع سرعت ثابت اکثراً سرعت به نسبت فرکانس شبکه تثبیت می شود و ولتاژ متاثر از سرعت باد است یعنی نوسانات باد در عملکرد توربین و ولتاژ خروجی تاثیر گذار است . برای توربین های سرعت متغییر که ژنراتور توسط تجهیزات الکترونیک قدرت کنترل می شوند ، این امکان فراهم است که سرعت روتور کنترل شود .در این روش نوسانات توان که بوسیله تغییرات باد که ممکن است زیاد یا کم باشند بوسیله تغییر سرعت روتور مستهلک می شوند.
درژنراتورهای سرعت متغیر، سرعت چرخش در محدوده ای قابل تغییر است. این ژنراتورها به دو دسته تقسیم می شوند که این تقسیم بندی می تواند بر اساس اتصال مستقیم یا غیر مستقیم ژنراتور به شبکه یا بر اساس مرتبه ی توانی کامل ١ یا کسری مبدل بکار رفته برای ژنراتور باشد. در واقع، چون اتصال غیر مستقیم به شبکه معادل با بکارگیری مبدلی با مرتبه ی توانی کامل و اتصال مستقیم به شبکه معادل با بکارگیری مبدلی با مرتبه ی توانی کسری است.
فصل اول : انواع ژنراتور های مورد استفاده در توربین های بادی
انواع انتخابهای سیستم الکتریکی برای کارکرد سرعت متغیر یک ژنراتور توربین بادی مورد بررسی قرار می گیرد. در توربین بادی سرعت متغیر به دلیل استفاده از مبدلها آرایشهای مختلفی برای چنین سیستمی متصور است، به علاوه انواع مختلف ژنراتور ، جریان مستقیم، القایی قفسه ای یا دوسو تغذیه و سنکرون درآن به کار میرود ، که تمرکز اصلی روی آرایشهای کاربردی و عملی و تقسیم بندی کلی و مقایسه روشها می باشد . مشخصه های کلیدی عملکرد هر سیستم و مزایا و کاستی های هر یک بیان شده است و در صورت وجود کاستی در روشی راه حل آن بحث شده است.
- سیستمهای کاربردی برای توربین بادی ظرفیت بالا
- ژنراتور DC با پل اینورتری با کموتاسیون خط
مطابق شکل(1) توان AC به توان DC با استفاده از یک پل یکسوساز و کموتاسیون خط (DC) تبدیل شده است. یک فیلتر در ترمینالهای AC پل اینورتری برای جلوگیری از شارش جریان هارمونیکی به سیستم قدرت به کار رفته است، همچنین یک اصلاح کننده ضریب توان واحد در نظر گرفته شده است. به دلیل فیلتر کردن مشکلی که برای هارمونیکهای ناخواسته مورد نیاز است، آرایشهای پل دیگری نیز رایج است، مثلاً در شکل) 2( آرایش پل شش پالسه دوگانه به کار رفته، که باعث حذف فرکانسهای پائین، مولفه های هارمونیک 5ام و 7ام که در آرایش پل شکل (1) وجود داشتند ، می شود. از مزایای دیگر آرایش پل دوگانه این است که هریک از دو پل فقط نصف کیلو ولت آمپر مجاز را نسبت به آرایش تک پلی ، تحمل میکند.
اگر چه فیلتر کردن ولتاژ DC ، در این کاربرد خیلی مورد نیاز نیست، اما برای کاهش دادن تلفات (Stray) در ژنراتور با توجه به جریانهای هارمونیک به کار میرود. ساده ترین فیلتر میتواند یک راکتور برای صاف کردن شکل موج جریان باشد، که وقتی اندازه القاگر بزرگ باشد، سیستم ژنراتوری مبدل بیشتر به یک منبع جریان شبیه میگردد. یک انتخاب دیگر به کار بردن خازن در ترمینالهای دو سر ماشین است ،که نتیجه آن اندازه کوچکتر راکتور بکار رفته برای فیلترکردن است .
شکل (3) نشان دهنده این آرایش است ، در این راهکار جریان ماشین، با فراهم شدن مسیر امپدانس پایین برای جریانهای هارمونیک، صافتر می شود و وقتی که اندازه خازن بزرگتر باشد، سیستم ژنراتوری مبدل بیشتر به یک منبع ولتاژ برای سیستم قدرت شبیه میگردد.
از مزایای این روش میتوان موارد زیر را بیان کرد:
- کمتر شدن نوسانات گشتاور : با توجه به اینکه ژنراتورDC است برخلاف ژنراتور ACپالسهای گشتاور مربوط به جریانهای هامونیک با توجه به کلیدزنی مبدل سمت ژنراتور، حذف شده اند . اما با توجه به درجه فیلتر کردن، نوسانات اضافی با فرکانس نوسانات 360هرتز یا مضاربی از آن که باعث مشکلات رزونانسی میشوند، در این سیستم به وجود می آید .
- الگوریتم کنترل ساده برخلاف کنترل ژنراتورAC در کاربردهای سرعت متغیر
ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است
متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است
کاربرد ژنراتورهای دو سویه در توربین های بادی
