عنوان پایان‌نامه
بررسی عملکرد ژنراتورهای القایی با تغذیه دوگانه در شرایط وجود اختلال در شبکه و ارائه روشی در بهبود آن
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44566;کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1719
- تاریخ دفاع
- ۰۴ اسفند ۱۳۸۸
- دانشجو
- وحید مرتضی پور
- استاد راهنما
- حمید لسانی
- چکیده
- با بررسی¬های صورت گرفته در انواع ژنراتورهای بکار رفته در توربین¬های بادی، ژنراتورهای القایی دوسو تغذیه به عنوان ژنراتور غالب و برتر در نیروگاه¬های بادی تعیین شد. با توجه به اتصال مستقیم سیم¬پیچی استاتور آن¬ها به سیستم قدرت، این ژنراتورها به اغتشاشات شبکه حساس¬اند. یکی از عوامل اغتشاش، تغییرات فرکانسی است. با بررسی¬های صورت گرفته در مورد ژنراتورهای القایی دوسو تغذیه نشان داده شد در صورتی که کنترل اضافی لحاظ نشود، با تغییر فرکانس شبکه، بدلیل قرار داشتن مبدل فرکانسی در سمت روتور، سرعت روتور تغییر محسوسی نخواهد داشت و این بدان معناست که این ژنراتور در حالت عملکرد عادی از خود پاسخ اینرسی محسوسی نشان نمی¬دهند. عامل دیگری که برای ژنراتور به عنوان اغتشاش در نظر گرفته شده افت ولتاژ و اتصال کوتاه است. قبل از بررسی عملکرد ژنراتورها داشتن مدل مناسب از سیستم مورد مطالعه ضروری است. در این پایان¬نامه در تحلیل عملکرد ژنراتورهای القایی دوسو تغذیه در طول خطا، مدل کاملی از یک واحد نیروگاه بادی شامل خاصیت ایرودینامیکی پره و مدل جعبه دنده به عنوان بخش مکانیکی و ژنراتور و سیستم کنترلی به عنوان بخش الکتریکی مدل¬سازی شده و اثر کاهش مرتبه مدل ارائه شده، بررسی شده است. در این پایان¬نامه با در نظر گرفتن شاخص¬هایی مقاومت کروبار بهینه را انتخاب کرده و منحنی¬های بدست آمده از این مقاومت را رسم و بررسی کرده است. بیشینه و میرایی جریان روتور در دوره خطا ودوره بعد از خطا، بیشینه ومیرایی ولتاژ روتور در دوره خطا و دوره بعد از خطا ، منحنی گشتاور و توان راکتیو مصرفی در دوره خطا و بعد از خطا از شاخص¬هایی است که در تعیین مقاومت بهینه لحاظ شده-اند. سرعت و زمان رفع خطای بحرانی در ژنراتورهای القایی دوسو تغذیه به عنوان عامل مهم در پایداری ژنراتور در دوره خطا با استفاده رابطه گشتاور به روش تحلیلی محاسبه شده و با نتایج شبیه¬سازی مقایسه شده است و نتایج بدست آمده از این بخش نیز کارآیی استفاده از مقاومت کروبار را نشان می-دهد.
- Abstract
- With surveys done on different kind of generators used in wind turbines, and due to statistics and their benefits and problems doubly fed induction generator (DFIG) is determined as the superior to other generators. Due to direct connection of their stator to power system, they are sensitive to the network disturbance. One of these disturbances is frequency variation. It has been shown that if supplementary control doesn’t take into account by frequency variation change in rotor speed is negligible and it means that DFIG's steady state behavior doesn’t show sensible inertial response. Other disturbances are voltage dip and short circuit. Before doing investigation on DFIG's behavior on this condition having appropriate model of the system is necessary. In this thesis for DFIG's analysis during fault a complete model of wind plant consist of aerodynamic wind and gear box model as a mechanical part and generator with its control system as an electric part is given and effect of reducing the machine order is studied. In this thesis optimal crowbar resistance is chosen by the given indexes. Maximum of rotor current and damping rotor current in duration of fault and after it, Maximum of rotor voltage and damping rotor voltage in duration of fault and after it, Maximum of electromagnetic torque and damping torque in duration of fault and after it and consumed reactive power in duration of fault and after it are the indexes that used for obtaining optimal crowbar resistance. Speed and time of critical fault clearance in DFIG are calculated as an important factor in generator stability during fault by using torque equation by analytical method, and compare with simulation results which also shows advantage use of crowbar resistance.
