دانلود شبیه سازی مقاله کاهش تشدید زیرسنکرون برای مزرعه بادی مبتنی بر DFIG

پروژه متلب کاهش تشدید زیرسنکرون

تشدید زیرسنکرون (SSR) یک وضعیت سیستم قدرت الکتریکی است که در آن شبکه الکتریکی در یک یا چند فرکانس طبیعی زیر فرکانس سنکرون، انرژی را در یک ژنراتور توربین مبادله می کند. این وضعیت زمانی رخ می دهد که شبکه جبران شده به صورت سری به یک سیستم قدرت متصل شود. همچنین، به دلیل تأثیر فزاینده آن، پدیده SSR در نیروگاه های معمولی مشاهده شده و مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، اخیراً افزایش نفوذ تولید توان بادی به صورت فزاینده ای پویایی سیستم را تحت تاثیر قرار داده است. شایان ذکر است که در مزارع بادی در مقیاس وسیع که از طریق خطوط انتقال طولانی به یکدیگر متصل می شوند، معمولاً برای حفظ قابلیت انتقال نیرو، به حداقل رساندن راکتانس خط انتقال و افت ولتاژ خط، کاهش زاویه انتقال و همچنین افزایش پایداری سیستم، جبران سری مورد استفاده قرار می گیرد. با این وجود، این امر کاستی های پدیده SSR در ژنراتورهای القایی را نیز در پی دارد. از اینرو، به صورت فزاینده  و قابل ملاحظه ای به مطالعه توربین‌های بادی مبتنی بر ژنراتور القایی متصل به شبکه‌ای با جبران سری تاکید شده است. همچنین، قابلیت دستگاه های انتقال AC انعطاف پذیر (FACT ها) با اثربخشی و کارایی آن در زمینه کاهش SSR برای ژنراتورهای القایی اثبات شده است. در یک سری از پروژه ها، یک کنترل پیشرفته برای خازن های سری کنترل شده با تریستور (TCSC) برای کاهش SSR ارائه شده است. علاوه بر این، یک کنترل‌کننده میرایی با جبران‌کننده ‌های سنکرون استاتیک (STATCOM) در زمینه تثبیت مزرعه بادی جبران ‌شده با خازن سری ایجاد شده است.

این پروژه به بررسی یک کلاس خاص از مسئله سیستم قدرت دینامیکی، یعنی تشدید زیر سنکرون (SSR) حاصل از یک شبکه جبران ‌شده سری می پردازد که نیروگاه‌ های بادی مبتنی بر ژنراتور القایی دو سو تغذیه (DFIG) را به یکدیگر متصل می‌کند. همچنین در این مقاله، یک استراتژی جدید کنترل دو درجه آزادی (2DOF) به همراه یک حلقه کنترل میرایی به منظور افزایش پایداری سیستم و کاهش SSR که ممکن است ناشی از اثر مولد القایی (IGE) باشد، طراحی شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. علاوه بر این، در شرایط عملیاتی مختلف سطوح جبران سری و سرعت باد کم، استراتژی کنترل پیشنهادی برای اطمینان از پایداری سیستم مورد آزمایش قرار می گیرد. همچنین، مزارع بادی مبتنی بر ژنراتور القایی دو سو تغذیه بدون استراتژی کنترل پیشنهادی به ناپایداری کلی سیستم در طول جبران سری بالا و سرعت باد کم منجر می شود. بنابراین، کاهش SSR و افزایش میرایی برای پایداری کل سیستم قدرت از اهمیت فزاینده ای برخوردار است. همچنین لازم به ذکر است که، یک روش قابل اعتماد برای تحلیل سیستم و طراحی استراتژی های کنترل موثر در برابر SSR بر مبنای تحلیل مقدار ویژه و معیار پایداری مبتنی بر امپدانس اعمال شده است. همچنین، توضیحات تحلیلی نیز برای تأیید روشهای طراحی کنترل کننده ارائه شده است. همچنین، قابلیت گذر از خطا نیز با استراتژی کنترل پیشنهادی مورد بررسی قرار می گیرد که برای ادغام با طرح‌های FRT انعطاف‌ پذیر بوده و در مرحله بازیابی خطا به مزرعه بادی در زمینه کاهش SSR کمک کند. در نهایت در این مقاله، به منظور کاهش نوسانات سیستم قدرت SSR و میرایی، شبیه‌ سازی ‌های دامنه زمانی برای نشان دادن کارایی استراتژی کنترل پیشنهادی انجام گرفته است.

این مقاله در نرم افزار متلب (MATLAB) شبیه سازی شده و در ادامه نیز تصویر مربوط به خروجی شبیه سازی قرار داده شده است: