دانلود شبیه سازی مقاله طرح حفاظت مبدل مبتنی بر مقاومت دینامیکی سری برای DFIG

حفاظت مبدل مبتنی بر مقاومت سری

مزرعه های بادی دریایی مقیاس بزرگ، در سراسر جهان، بخصوص در اروپا، به تدریج در حال گسترش هستند، جایی که منابع باد دریایی غنی می باشد و در آب های کم عمق واقع شده اند. در سال 2020، 20% از مصرف برق اروپا از منابع تجدیدپذیر تامین خواهد شد. محقق سازی این طرح بلندپروازانه وابستگی زیادی به مزرعه های باد دریایی مقیاس بزرگ دارد. برای هدف 2020 انگلستان، مزرعه های باد مشارکتی به بزرگی 9.4% خواهند داشت. اکنون برای بیش از 30 گیگاوات ظرفیت مزرعه باد دریایی در دریاهای اروپایی در سال 2015 وجود دارد- که تقریباً 30 برابر بیشتر از ظرفیت نصبی فعلی است. بنابراین، قابلیت اطمینان مزرعه های باد باید به تفصیل مورد ارزیابی قرار گیرد که این بخاطر تعمیر و نگهداری پرهزینه در محیط دریایی می باشد. قابلیت اطمینان بین توربین های باد، سیستم های تولید برق بادی، شبکه گردآوری و سیستم انتقال، توزیع می شود. برای سیستم های تولید برق بادی، مولد القایی دو سوتغذیه (DFIG)، با عملکرد ردیابی سرعت باد متغیر و هزینه نسبتاً کم در مقایسه با سیستم تولید توان باد مبدل اسمی کامل، برای مثال، ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم (PMSG)، یک مفهوم تولید باد پرطرفدار می باشد. اما، معایب قابل توجه DFIG ، آسیب پذیری آن به آشفتگی های شبکه است زیرا سیم پیچ های استاتور مستقیماً از طریق یک ترانسفورماتور و تابلوی برق با تنها طرف موتور ایزوله شده از شبکه از طریق یک مبدل غیراسمی، به شبکه متصل می شوند. بنابراین، برای حفاظت مزرعه باد در برابر خاموشی ها و اختلالات ناشی از خطاهای شبکه در خشکی و خطاهای مزرعه باد، crowbar از موتور القایی و مدارات الکترونیک قدرت مربوطه حفاظت می کند. این دستگاه استفاده گسترده ای در کاربردهای صنعتی دارد.

این پروژه، یک روش حفاظت مبدل جدید، عمدتاً براساس یک مقاومت دینامیک سری (SDR) را پیشنهاد می دهد که بوسیله حفاظت کروبار (crowbar) در حین شرایط خطا، از غیرفعال شدن کنترل «مولد القایی دو سو تغذیه» (DFIG) اجتناب می کند. یک طرح حفاظت مبدل ترکیبی براساس SDR پیشنهادی و کروبار متداول در این پروژه تحلیل و به بحث گذاشته می شود. مزیت های حفاظتی اصلی بخاطر توپولوژی سری در مقایسه با حفاظت کروبار و چاپر dc می باشند. شرایط اضافه جریان خطای مختلف (هم متقارن و هم غیرمتقارن) تحلیل می شوند و برای طراحی تفصیلی حفاظت، شامل استراتژی کلیدزنی و هماهنگی با کروبار و محاسبات مقدار مقاومت، استفاده می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که روش پیشنهادی برای حفاظت اضافه جریان خطا، بخصوص برای خطاهای نامتقارن، که در آن حفاظت کروبار سنتی می تواند عملکرد نامناسب داشته باشد، مفید است.

این شبیه سازی در نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده و در ادامه نیز تعدادی از نتایج خروجی آن قرار داده شده است: