دانلود شبیه سازی مقاله کنترل توان راکتیو یک مزرعه بادی متصل به شبکه

کنترل توان راکتیو در مزرعه بادی

توسعه انرژی های تجدیدپذیر برای دسترسی به سیستم های تولید برق پایدار، کارآمد و پاک، به یک موضوع تحقیقاتی خیلی مهم در سطح جهانی تبدیل شده است. از بین منابع مختلف انرژی های تجدیدپذیر، توان بادی بیشترین سرعت رشد در سطح جهانی را دارا می باشد. هرچند باد، ماهیتی تصادفی و غیرثابت/ متغیر –تناوبی دارد، اما اصلی ترین مشکل در توسعه چنین انرژی، فقدان روش های کنترلی بهینه است. در این پروژه، تمرکز ما روی کنترل توان راکتیو مبتنی بر برنامه ریزی دینامیک تطبیقی (ADP) قرار دارد. این روش کنترلی برای مزارع بادی تحت خطای شبکه اعمال می شود. به طور کُلی، مولدهای توان بادی به سه نوع اصلی تقسیم می شوند : مولد القایی قفس سنجابی، مولد سنکرون مغناطیس دائمی، و مولد القایی با تغذیه دوگانه (DFIG). DFIG به صورت گسترده در سیستم های توان بادی، بدلیل مزیت های بالقوه اش نسبت به دو نوع دیگر بکار می رود. ویژگی های DFIG عبارتند از بازدهی بالا، کنترل انعطاف پذیر و نیاز به سرمایه گذاری کم. استاتور DFIG متصل به شبکه برق است، این در حالیست که روتور از طریق مبدل پشت به پشت به شبکه برق وصل می شود. مبدل تنها 20-30 % ظرفیت اسمی DFIG را دریافت می کند زیرا مبدل فقط جریان تحریک DFIG را تامین می کند. مبدل پشت به پشت شامل 3 بخش است، مبدل سمت روتور (RSC)، مبدل سمت شبکه (GSC)، خازن لینک DC.

در این پروژه، راجع به کنترل توان راکتیو سیستم توربین بادی مبتنی بر ADP صحبت می کنیم. جزئیات معماری سیستم، و نیز مدل توسعه داده شده در متلب/ سیمولینک، با جزئیات کامل تشریح شده اند. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهند که کنترل کننده ADP، قادرست عملکرد دینامیک سیستم توربین بادی را به شکل قابل ملاحظه ای ارتقا بدهد. به طور خاص، نتایج شبیه سازی ها نشان می دهند که پس از حذف اغتشاش و بازیابی از خطا، منجر به کاهش قابل ملاحظه اضافه ولتاژ/ فلش ولتاژ و اورشوت توان اکتیو و ولتاژ مزرعه بادی می شوند. همچنین کنترل کننده ADP این قدرت را خواهد داشت که پایداری و خاصیت میرایی سیستم را ارتقا بدهد. هنگامی که نفوذ انرژی بادی به شبکه قدرت افزایش می یابد، کنترل بلادرنگ و دقیق به یک موضوع مهم و چالش برانگیز در سطح اجتماعی تبدیل شده است. این بهبود عملکرد مستلزم این است که الگوریتم کنترلی قدرت یادگیری بیشتری داشته باشد، و تعامل بلادرنگ بهتری با محیط دائماً در حالت تغییر برقرار نماید. با توسعه های اخیر در رابطه با معماری های جدید ADP، به عنوان مثال طراحی سلسله مراتبی ADP، جالب خواهد بود که بررسی نماییم چگونه جدیدترین تکنیک های ADP، نسبت به تحقیقات سیستم های قدرت و توسعه شبکه هوشمند کاربرد دارند. علاوه بر این، سوای مطالعات مدلسازی و شبیه سازی، مطالعه ویژگی های تحلیل پایداری و مقاومت رویکردهای ADP موضوع مهمی است. بدین ترتیب کنترل سیستم قدرت بگونه ای خواهد بود که پشتیبانی لازم را از چنین تکنیک هایی به عمل می آورد. در نهایت، علاوه بر بنچ مارک های مطالعه شده در این پروژه، مدلسازی و تحلیل سناریوهای سیستم های قدرت بزرگ و پیچیده، برای نشان دادن کارایی ADP برای سیستم کنترلی پیچیده در زمره موضوعات جالب توجه قرار می گیرند.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) پیاده سازی شده و در ادامه نیز تعدادی از تصاویر مربوط به خروجی های آن قرار داده شده است: