تحقیق ارزیابی پایداری ولتاژ و تقویت شبکه برق با افزایش نفوذ انرژی باد


تحقیق ارزیابی پایداری ولتاژ و تقویت شبکه برق با افزایش نفوذ انرژی باد، در قالب فایل Word ، در 103 صفحه.

سهم بسیار زیادی از بازار تولید انرژی، مخصوصاً برق به استفاده از انرژی‌های تجدید ناپذیر وابسته است. این عامل می‌تواند به در دسترس بودن و کم بودن هزینه‌ها برای تولید برق با استفاده از این انرژی بستگی داشته باشد. اما محدود بودن این نوع از انرژی سبب شده است تا جایگزینی با دارا بودن ویژگی نامحدود برای آن انتخاب شود. در چند دهه گذشته، نظر به محدود بودن منابع فسیلی، تمایل به استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر بیشتر شده است. ازجمله مهم‌ترین انرژی‌های تجدید پذیر می‌توان به انرژی خورشیدی، باد، انرژی زمین گرمایی و امواج دریا اشاره کرد. در میان انرژی‌های تجدید پذیر موجود، انرژی باد به دلیل اقتصادی بودن آن بیشتر مورد توجه دولت‌ها و سرمایه گذاران قرار گرفته است. انرژی باد قابل پیش‌بینی نیست و خاصیت تناوبی دارد، به همین دلیل برای بهره‌برداری از این نوع انرژی پیش‌بینی دقیق و مناسب سرعت باد و محاسبات اصولی توان تولیدی نیروگاه بادی مورد نیاز است. با استفاده از نتایج حاصل از پیش‌بینی سرعت باد و منحنی توان توربین بادی، می‌توان توان تولیدی نیروگاه بادی را برآورد کرد. ازجمله مهم‌ترین خصوصیت یک نیروگاه قابلیت اطمینان آن نیروگاه است، به همین منظور در این پروژه با استفاده از تحلیل ولتاژ فعال برای تعیین حدود پایداری ولتاژ از نظر حداکثر میزان بارگذاری که در آن عملکرد پایدار شبکه برق را با افزایش نفوذ انرژی باد می‌توان افزایش داد به نتایجی از قبیل ایجاد یک محدودیت قطعی در سطح حداکثر نفوذ مجاز انرژی باد در اثر اضافه بار و استفاده از ادوات فکت برای افزایش حداکثر محدودیت بارگذاری سیستم قدرت میرسیم.

فصل اول: مقدمه و تعریف مسئله 1

1-1. پیش گفتار 1

2-1. تاریخچه انرژی باد 1

3-1. سؤال اصلی تحقیق: (مسئله تحقیق) 2

4-1. بيان مسئله 2

.5-1سوابق مربوطه 3

.6-1اهداف تحقیق 10

7-1. ضرورت انجام تحقیق 10

8-1 . روش تحقیق 11

فصل دوم: آشنایی با توربین بادی و اجزاء آن 12

1-2. تولید انرژی الکتریکی از باد 12

2-2. انواع توربین بادی 13

2-3. مشخصات توربین‌های بادی 15

1-3-2.  اجزا مشترک توربین‌های بادی در بین شرکت‌های مختلف 16

2-3-2.  اجزا متفاوت توربین‌های بادی در بین شرکت‌های مختلف 16

4-2. معرفی اجزا توربین بادی 17

1-4-2.  روتور 17

2-4-2.  پره‌ها 17

3-4-2.  مدل‌های پیش‌بینی رفتار روتور 20

4-4-2. طراحی پره 21

5-4-2. انتخاب مواد 22

2-4-6. طراحی ساختار پره‌های توربین 24

7-4-2. ساخت پره 25

8-4-2. اتصال پره توربین به هاب 26

5-2. سیستم‌های نصب شده بر روی پره‌ها 26

1-5-2. ترمز آیرودینامیکی 26

2-5-2. سیستم حافظت در برابر صاعقه 27

3-5-2. سیستم یخ‌زدایی 27

4-5-2. بلبرینگ‌های پره‌ها 27

2-5-5. یاتاقان‌های پره‌های روتور 27

2-5-6. سیستم سمت دهی 28

7-5-2. سیستم ترمز 29

8-5-2. سیستم قفل 29

9-5-2. مکانیزم گام 29

10-5-2. توپی روتور 31

11-5-2. ناسل یا موتورخانه توربین 33

فصل سوم: مدل‌سازی 37

1-3. ژنراتور 37

2-3. ژنراتورهای آسنکرون یا سرعت ثابت 37

1-2-3. انواع ژنراتورهای آسنکرون 41

2-2-3. ژنراتور آسنکرون مدل اول 42

3-2-3. ژنراتور آسنکرون مدل دوم 42

4-2-3. ژنراتور آسنکرون مدل سوم (توربین‌های تغذیه دوبل) 43

5-2-3. ژنراتور آسنکرون مدل چهارم 44

3-3. ژنراتور القایی با تغذیه دوبل 44

1-3-3. مدل سیستم محور DFIG 46

2-3-3. کنترل ژنراتور توربین بادی DFIG 48

3-3-3. سیستم حفاظتی DFIG 50

4-3-3. انواع سیستم حفاظتی 50

5-3-3. ظرفیت مبدل روتور 51

6-3-3. ظرفیت استاتور 51

7-3-3. توان نامی توربین بادی 52

4-3. ژنراتورهای سنکرون 52

1-4-3. ژنراتورهای فاقد جعبه‌دنده 54

۲-۴-۳. انواع ژنراتورهای سنکرون 55

3-4-3. ساختمان ژنراتورهای سنکرون با کانورتر 56

4-4-3. مدل دینامیکی ژنراتور سنکرون 57

5-4-3. استراتژی کنترل 58

5-3. الگوریتم پخش بار پیوسته 59

1-5-3. به دست آوردن معادله منحنی PV برای یک سیستم قدرت دو شینه ساده 61

2-5-3. بازنویسی روابط پخش بار برای یک سیستم قدرت n باس 63

3-5-3. مدل‌سازی سیستم تبدیل انرژی باد مبتنی بر DFIG 65

فصل چهارم: شبیه‌سازی 70

4-1. طراحی و داده یابی توربین بادی 70

2-4. شبیه‌سازی توربین بادی در محیط نرم‌افزار متلب 75

1-2-4. سیستم Pitch 77

2-2-4. سیستم یاو، ژنراتور و تیغه‌ها 81

3-2-4. سیستم کنترل 86

4-2-4. نتیجه‌گیری از شبیه‌سازی 89

فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهاد 90

رفرنس‌ها 91



منبع