عنوان پایان‌نامه
کنترل ژنراتور القایی تغذیه دو گانه برای توربین بادی مستقل از شبکه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2418;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 62465
- تاریخ دفاع
- ۲۳ دی ۱۳۹۲
- دانشجو
- معراج نوروزی
- استاد راهنما
- شاهرخ فرهنگی, حسین ایمان عینی
- چکیده
- در این پایان نامه کنترل ژنراتور القایی تغذیه دوگانه در حالت مستقل از شبکه مورد مطالعه و شبیه سازی قرار می گیرد. کنترل دامنه ولتاژ و فرکانس استاتور از جمله چالش های پیش رو در حالت مستقل از شبکه می¬باشد که به طور کامل برعهده ژنراتور القایی تغذیه دوگانه خواهد بود. از طرف دیگر توان مورد تقاضا توسط بار باید به خوبی پاسخ داده شود. در همین راستا در این پایان نامه، ابتدا اصول عملکردی توربین های بادی مطرح می شود، انواع توربین های بادی به همراه مزایا و معایب هر یک معرفی می شوند و درنهایت به علت ویژگی های خاص ژنراتور القایی تغذیه دوگانه، اساس مطالعات و شبیه سازی ها قرار میگیرد. سپس روابط و معادلات بیان کننده رفتار توربین و روابط حاکم بر عملکرد کنترلی ژنراتو القایی تغذیه دوگانه به صورت پایه ای مورد تحلیل قرار می گیرد. در ادامه سیستم های کنترلی به گونه ای معرفی می شوند که نیازهای اساسی در حالت مستقل از شبکه را پاسخ دهند. صحت عملکرد سیستم های کنترلی طراحی شده، در محیط نرم افزار Matlab/Simulink درستی یابی میشود. در شبیه سازی ها عملکرد توربین بادی در حالت مستقل از شبکه به ازای تغییر شرایط در توان بار محلی، تغییر در سرعت روتور، وجود بار نامتعادل و به کارگیری مبدل های سه سطحی، بررسی می شود. شبیه سازی ها و نتایج آن، مبین عملکرد مناسب سیستم های کنترلی انتخابی است و چالش های پیش رو در زمینه کنترل توربین بادی در حالت مستقل از شبکه را مرتفع می سازد. در نهایت برای کار در شرایط واقعی، جهت عملکرد توربین بادی در حالت مستقل از شبکه، روش مدیریت انرژی جهت بهره برداری بیشتر از توربین بادی در این شرایط پیشنهاد شده است که تاکنون، از این منظر در مراجع مختلف بررسی نشده است. در این روش همواره بیشترین انرژی جنبشی ممکن در اینرسی توربین ذخیره میگردد و باعث بهره برداری بیشتر از توربین بادی می شود. نتایج این روش مدیریت انرژی در انتها مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.
- Abstract
- In this thesis, control of a stand-alone DFIG-based wind turbine is studied and simulated. Precise control of the stator voltage and frequency are the challenges in stand-alone operation. As well the power required by the load must be delivered. Therefore, in this thesis, the performance of a DFIG-based wind turbine control system is investigated. The modeling and equations about behavior of stand-alone double fed induction generator are developed. The derived model is easily applicable for wind turbine stand-alone performance investigations. The effectiveness designed control system is evaluated using Matlab/Simulink simulations. The performance of the stand-alone wind turbine is simulated for local load changes, rotor speed changes and unbalanced load condition and employing a three-level back to back converter. By these simulation and related analysis, it can be concluded that proposed control system can work properly to overcome all of related to stand alone operation. Finally a new energy management method is proposed for stand-alone operation of DFIG which utilizes the maximum available kinetic energy stored in the turbine inertia for more exploitation of wind turbine. The results of this energy management method are presented an analyzed.
