عنوان
|
تحلیل تأثیر مزارع بادی در پاسخ فرکانسی سیستم های قدرت و نحوه مشارکت موثر آن ها در کنترل فرکانس
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
کلیدواژهها
|
پاسخ اینرسی، پاسخ اولیه فرکانس، کنترل اولیه فرکانس، کنترل ثانویه فرکانس، کنترل هماهنگ، مشارکت مزارع بادی، توربین های بادی، سطح نفوذ مزارع بادی
|
چکیده
|
در سال های اخیر، با توجه به نگرانی های زیست محیطی از قبیل تولید گازهای گلخانه ایی و همچنین رو به اتمام بودن منابع سوخت های فسیلی، استفاده از منابع تجدیدپذیر انرژی افزایش چشمگیری داشته است. در میان منابع تجدیدپذیر، استفاده از انرژی باد برای تولید توان الکتریکی سهم بسزایی داشته است. اگرچه حضور گسترده و رو به رشد توربین های بادی در سیستم های قدرت مدرن، رفتار دینامیکی سیستم را تحت تاثیر قرار داده، و سبب افزایش پیچیدگی و عدم قطعیت در رفتار سیستم می-گردد اما از سوی دیگر، افزایش روزافزاون نفوذ منابع تولید توان بادی در سیستم های قدرت، تمایل سرمایه گذاران صنعت برق را برای جایگزین کردن این منابع با ژنراتورهای متداول افزایش می دهد. توربین های بادی مدرن درحالت عادی، به واسطه ساختار مبدل پشت به پشت استفاده شده در آن ها، توانایی مشارکت در تنظیم فرکانس سیستم قدرت را ندارند. با توجه به این واقعیت، که می توان با تجهیز مناسب این توربین ها با ساختار کنترلی مناسب، امکان مشارکت در پاسخ اینرسی و اولیه فرکانس را به دست آورد، اما تاکنون میزان تاثیر این مشارکت در سطح های نفوذ مختلف از منابع بادی، بر پاسخ فرکانس سیستم قدرت به درستی مشخص نشده است. این پژوهش، با تاکید بر فرکانس سیستم های قدرت، به بررسی و تحلیل تاثیرات مشارکت مزارع بادی با رویکردهای مشارکتی پاسخ اینرسی، پاسخ اولیه فرکانس، و مجموع پاسخ اینرسی و مشارکتی فرکانس، بر عملکرد پاسخ فرکانس سیستم قدرت و تحت نفوذهای بالا از منابع بادی، می پردازد. علاوه بر این، تاثیر کنترل هماهنگ میان مزارع بادی با نیروگاه های حرارتی شبکه بر شاخص های عملکردی پاسخ فرکانس سیستم، مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این پژوهش، ساختاری جدید برای کنترل هماهنگ پاسخ اینرسی معرفی شده و میزان کارایی این نوع کنترل با استفاده از شاخص های عملکردی کنترل اولیه فرکانس تحلیل شده است. علاوه بر این، به بررسی تاثیر مشارکت مزارع بادی با رویکردهای مشارکتی مختلف بر عملکرد پاسخ ثانویه فرکانس (با در نظر گرفتن کنترل کننده کلاسیک انتگرالی-تناسبی در حلقه ثانویه فرکانس) نیز پرداخته شده است. برای بررسی کارایی روش های کنترلی اشاره شده، از شبیه سازی حوزه زمان سیستم قدرت 39 شینه استاندارد IEEE، استفاده شده است. شبیه سازی های انجام شده در این تحقیق در محیط نرم افزار MATLAB-SimPowerSystem انجام
|
پژوهشگران
|
حسن بیورانی (استاد راهنما)، سیروان عطایی (دانشجو)
|