بررسی حضور نیروگاه بادی در شبکه از لحاظ هارمونیکی و بهبود آن …

بررسی حضور نیروگاه بادی در شبکه از لحاظ هارمونیکی و بهبود آن  …

سرعت ثابت
سرعت متغییر
شکل (۲-۱) نشان دهنده ی مقایسه ی بین روشهای کنترلی در توربین های بادی می باشند . این روشها مبتنی بر دو نوع سرعت ثابت و سرعت متغییر می باشد . همچنان که در شکل دیده می شود دو خط در شکل رسم شده است . یکی از این خطوط نشان دهنده ی روش کنترلی در سرعت ثابت و دیگری نشان دهنده ی پیشینه ی توان (MPT) در سرعت های متفاوت است . الگوریتم (MPT) در واقع وقتی است که سرعت توربین تحت بیشترین قدرت با وزش باد باشد ، بدست می آید این سرعت سرعت مطلوب است . بنابرین سرعت مطلوب سرعتی است که در آن تأمین پیشینه ی قدرت خروجی توربین میسر باشد . بر طبق آنچه گذشت رسیدن به چنین وضعیت مطلوبی و حصول سرعتی که در آن توربین بیشترین بازدهی وقدرت خروجی را تولید کند ، تنها در توربین هایی مقدور است که سرعت آنها ثابت نبوده به عبارتی توربین دارای سرعت متغییر باشد . رسیدن به چنین کیفیتی از بهره وری از توربین های بادی است که امروزه شرکتهای سازنده همواره در تلاش برای ساختن توربین های سرعت متغییر با کیفیت، می باشند.
شکل (۲-۱) : توان خروجی توربین بر حسب سرعت روتور
۱-۶ توان استحصالی در توربین های بادی
عملکرد توربین های بادی تنها متأثر از وضعیت سخت افزاری آنها نیست بلکه تکنولوژی کنترلی و روشهای کنترل توربین نیز بر روی توان خروجی توربین بطور ویژه اثر گذار است . سرعت ثابت و سرعت متغییر دو روش کنترلی مرسوم هستند . روش کنترلی سرعت متغییر خود از چندین بخش متفاوت تشکیل شده است . کل توان خروجی که می توان از یک توربین بادی با توجه به نوع طراحی توربین ، اندازه ی روتور ، زاویه ی چرخش پره ها و دیگر پارامترهای آن بدست آورد به کمک فرمول مشهور زیر بدست می آید :
(۱-۱)
که در آن:
p :چگالی هوا با مقدار تقریبی kg/m3 ۲/۱= p
:Aسطح جارو شده بوسیله ی تیغه های توربین
β:زاویه ی گام
:CPضریب عملکرد در توربین های بادی بوده که نشان دهنده ی راندمان در توربین ها می باشد.
:W سرعت زاویه ای ژنراتور
:Rشعاع توربین
λ:نسبت سرعت زاویه ای به سرعت باد .
C1 تا C4 برخی از ضرایبی هستند که به ساختار توربین های بادی وابسته است .
شکل (۱-۳) قدرت خروجی توربین بادی در مقابل TSR نشان میدهد. باید گفت TSR متناسب با حد اکثر قدرت، خروجیTSRمطلوب نامیده میشود
شکل (۴-۱) : نمودار توان خروجی در توربین بادی بر حسب TSR
۱-۷ انواع ترکیب بندی در توربین های بادی
شکل (۵-۱)چندین تیپ از توربین های بادی را نشان می دهد .
تیپ A :در این نوع گروه از توربین های بادی ، بطور کلی ژنراتورهای به کار رفته در این نوع از سیستمها، ژنراتورهای القائی هستند و نوع سیستم راه انداز در آنها مبتنی بر گیربکس می باشد . گفتنی است که این تیپ از توربین های بادی بطور معمول در مزارع بادی موجود بوده و در واقع روش سنتی از نسل توربین های بادی برای استحصال برق از انرژی بادی می باشد .
تیپ B :ژنراتور بکار رفته در این گروه ، ژنراتورهای القائی از دو سوء تغذیه (DFIG) می باشند و در واقع درآنها از یک ژنراتور القائی با روتور سیم پیچی شده استفاده شده است . در این گروه از توربین ها یک مبدل الکترونیک قدرت جهت تغذیه روتور سیم پیچی شده بکار گرفته می شود . شایان ذکر است که همچنان در این تیپ ،گیر بکس جزوءلاینکف برای سیستم راه اندازی محسوب می شود .
تیپ :C این نوع از توربین ها به دو شکل کلی با توجه به نوع تحریک تقسیم بندی می گردند.توربین بادی با ژنراتور سنکرون با تحریک کلاسیک (WRSG ) و توربین بادی با تحریک آهن ربای مغناطیس دائم (PMSG) . این سیستم ها تنها در رنج های متغییر سرعت و همراه با مبدل الکترونیک قدرت full scale مورد بهره برداری قرار می گیرند و نسبت به سیستمهای بادی مشابه القائی، دارای سیستم کنترلی پیچیده تر و پر هزینه تر هستند .از آنجا که برای راه اندازی در این نوع سیستم از جعبه دنده و گیربکس استفاده نمی شود این نوع از توربین های بادی را توربین های بادی با محور مستقیم گویند .
جدول(۱-۱) جنبه های متفاوت این ترکیب ها را نشان داده شده است.
 

برای دانلود فایل متن کامل پایان نامه به سایت 40y.ir مراجعه نمایید.