عنوان پایان‌نامه
مشارکت بهینه واحدهای بادی نفوذ بالا در کنترل فرکانس شبکه های قدرت
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-قدرت-سیستم ها فشارقوی الکتریکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2930;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78015;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2930;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78015
- تاریخ دفاع
- ۲۹ دی ۱۳۹۴
- دانشجو
- احمدرضا اباذری
- چکیده
- با گسترش رو به افزایش منابع انرژی تجدید‌پذیر مسئله‌ی کاهش اینرسی شبکه‌ی قدرت در برابر اغتشاشات ناشی از بار مطرح می‌شود به طوری که با تغییر ساختار توربین‌های بادی و کنترل عملکرد آن‌ها، این امکان ایجاد شده تا در موقع بروز اغتشاش، واحدهای بادی امکان مشارکت در کنترل فرکانس شبکه را پیدا کنند. مشارکت واحد بادی عموما بر مبنای حضور در نقطه‌ی بیشینه توان تحویلی به شبکه است تا از تمام ظرفیت واحد بادی استفاده شود. با تغییر ناحیه کاری توربین بادی و استفاده از انرژی ذخیره شده در اجرام چرخان ، می‌توان از مشارکت مؤثرتر واحد بادی در کنترل فرکانس شبکه بهره جست. مدل پیشنهادی در این پروژه بر پایه‌ی ترکیب دو مدل کنترلی واحد تجدید‌پذیر بادی و نیز واحد سنتی است. شبیه سازی‌هایی در راستای مشارکت واحد بادی در کنترل فرکانس شبکه، اثر تغییر ناحیه کاری و رفتن به ناحیه فراسرعت ارائه شده است. در ادامه با استفاده از روش‌های هوشمندی که کاربردی گسترده در حل مسائل بهینه‌سازی پیدا کرده اند، با تعریف یک تابع هدف مناسب و به کارگیری الگوریتم بهینه سازی ژنتیک و ازدحام ذرات، سعی در کاهش تغییرات فرکانس ناشی از اعمال یک تغییر بار در شبکه شده است. در نهایت با معرفی کنترل‌کننده‌های مبتنی بر منطق فازی و طراحی هوشمندانه بر مبنای الگوریتم ژنتیک و استفاده از آن به جای کنترل‌کننده‌های سنتی، سعی در بهبود مشارکت مزارع بادی در کنترل فرکانس شبکه خواهد شد. واژه‌های کلیدی: کنترل فرکانس شبکه، ژنراتور القایی دو‌سو تغذیه، ناحیه‌ی فراسرعت، بیشینه توان تحویلی، الگوریتم ژنتیک، کنترل‌کننده فازی
- Abstract
- Environmental issues and restriction in using of fossil fuels have led to develop renewable energy resources. One of the significant renewable sources which are clean and almost available around the world is wind energy. High penetrated wind farms in power systems can cause reduction of total system inertia and stiffness of the frequency response to the disturbance and short circuit. Consequently it is expected that wind farms are gradually used in load frequency control (LFC) with changing in their performance. Nowadays Doubly Fed Induction Generator (DFIG) due to their particular structure is used in the wind turbines. Kinetic energy that is stored in the rotational masses can be used during load disturbance by shifting to deloaded extraction curve by considering the restriction for the rotor speed of DFIG. Several simulations are carried out to demonstrate the benefits of wind farm contribution in frequency excursion in Maximum power point tracking (MPPT) and deloading area. Using PI fuzzy logic controller (PIFLC) instead of PI conventional in layout of wind farms has been caused to improve frequency behavior and consequently changing in the rotor speed and injected active power by wind farm will be decreased noticeably. Membership function patterns used in the structure of fuzzy logic controller (FLC) will be considered according to optimize one objective function such that this includes different parameters for description of frequency behavior. In order to obtain an optimal performance the genetic algorithm (GA) is used to determine membership functions parameters. The physical and engineering aspects have been fully considered and to demonstrate effectiveness of the proposed control scheme, a time domain simulation is performed on the power test system. Finally the results are compared with PI conventional for serious load disturbance in terms of frequency behavior, changing in rotor speed and injected active power by wind farm. Key Words: Frequency control, Deloading area, MPPT, Optimization, Genetic algorithm, Fuzzy logic controller.
