Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed Mohammad Madani,Mohammad Ebrahimi
سیدمحمد مدنی (استاد راهنما) محمد ابراهیمی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Behnaz Kharkan mehdi abadi
بهناز خارکن مهدی آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387
Today wind energy has the fastest growth among different kinds of renewable resources. Wind turbines are used to convert this energy to electrical energy. In this thesis, DFIG based wind turbines, as one of the most commonly used wind turbine structures, are studied and their behavior under network faults is evaluated and methods to improve LVRT capability is introduced. Increasing the wind power penetration level in power systems of many countries and regions may have a considerable effect on power system performance, therefore the relationship between wind turbine and networks and their problems in a the case of network connection is highly regarded and, utilities are looking for ways to ensure that these new types of power plants behave as much as possible as conventional power generating stations. Accordingly, to accommodate the specific operating characteristics of wind farms, transmission system operators (TSO) have generally established technical requirements and specific grid codes for wind farms to identify the conditions that wind turbines must meet to connect to the network. These Grid codes cover issues related to frequency operating ranges, reactive power capability, and voltage operating ranges under steady state and transient conditions. New grid codes stipulate that the wind farms, contribute to power system control (frequency and voltage), similar to conventional power plants and emphasize the behavior of wind farms in terms of abnormal performance of the network. One of the grid code requirements is LVRT capability which means, to ensure no loss of production for normally cleared faults, wind turbine must withstand voltage dips down to a certain percentage of the nominal voltage and for a specified duration, before they are allowed to disconnect and they should contribute to network stability because sudden disconnection of wind generators and especially large wind farms, can have negative effect on the network. Since the doubly fed induction generators (DFIG), are widely used in wind energy conversion, many technologies for improving LVRT capability of this type of generator have been proposed and studied in recent years.In this thesis, after the introduction of network faults, grid codes, and particularly the characteristic of LVRT, models and methods of controlling DFIG in normal and faulty conditions are reviewed and discussed and different existing ways to enhance LVRT capability is introduced. Proposed method in this paper, with minimal additional equipment and changes in control strategy, allows quick recovery of synchronization after fault clearance so that the turbine can be connected to grid very .... Keywords : Voltage Sag, Grid Code, LVRT Capability, Wind Farms, Doubly-Fed Induction Generator, Synchronization
امروزه در بین انرژهای نو انرژی باد بیشترین رشد را به خود اختصاص داده است. برای تبدیل این انرژی به انرژی الکتریکی از توربینهای بادی استفاده می شود. در این پایان نامه ژنراتورهای القایی دو تحریکه بعنوان یکی از پرکاربردترین ژنراتورهای مورد استفاده در نیروگاه های بادی مورد بررسی قرار می گیرند. همچنین نحوه ی رفتار این نیروگاه ها طی خطای شبکه مورد مطالعه قرار می گیرد و روش های موجود جهت بهبود قابلیت LVRT این ساختار معرفی می شود. افزایش سطح نفوذ قدرت باد در سیستم های قدرت بسیاری از مناطق و کشورها ممکن است اثر قابل توجهی بر عملکرد سیستم قدرت بگذارد، لذا ارتباط بین توربین بادی و شبکه و مشکلات آنها در حالت اتصال به شبکه اخیرا بسیار مورد توجه قرار گرفته است و شبکه ها دنبال راههایی هستند که مطمئن شوند این نوع جدید سیستمهای قدرت تا حد ممکن مانند سیستمها تولید توان متعارف رفتار میکنند. لذا برای هماهنگ کردن مشخصه های عملکردی مزارع باد، اپراتورهای سیستم انتقال(TSO) عموما الزامات فنی و مقررات خاصی تحت عنوان مقررات شبکه به منظور مشخص کردن شرایطی که توربینهای باد برای متصل شدن به شبکه رعایت کنند برای مزارع باد وضع میکنند. این استانداردها، موضوعات مرتبط با رنج عملکرد فرکانسی، ظرفیت توان راکتیو و رنج ولتاژ تحت شرایط حالت پایدار و گذرا را پوشش میدهند. مقررات جدید شبکه تصریح می کنند که مزارع بادی باید مشابه نیروگاههای متعارف، در کنترل سیستم قدرت (فرکانس و ولتاژ) مشارکت داشته باشد و بر رفتار مزرعه باد در شرایط عملکرد غیر طبیعی شبکه تأکید دارد. یکی الزامات مقررات شبکه، قابلیت LVRT است به این معنی که برای اطمینان از عدم از دست دادن تولید برای خطاهایی که به صورت نرمال رفع میشوند، در زمان افت ولتاژ توربین باید یک مدت مشخص قبل از اینکه مجاز به جدا شدن از شبکه باشد، متصل به شبکه بماند و بر اساس استانداردهای موجود به پایداری شبکه کمک کنند چرا که قطع شدن سریع یک ژنراتور باد مخصوصا در مورد مزارع بادی بزرگ میتواند اثر منفی بر شبکه داشته باشد. از آنجا که ژنراتورهای القایی دو تحریکه (DFIG)، به طور وسیع در تبدیل انرژی باد مورد استفاده قرار میگیرند در سالهای اخیر تکنولوژیهایLVRT بسیاری برای این نوع ژنراتور پیشنهاد شده و مورد بررسی قرار گرفته است. در این پروژه، پس از معرفی خطاهای شبکه، استانداردهای شبکه و بویژه مشخصه LVRT، به بررسی مدل و روشهای کنترل DFIG در شرایط نرمال و شرایط خطا پرداخته شده و روشهای مختلف موجود به منظور افزایش قابلیت LVRT معرفی میشود. روش پیشنهادی در این مقاله با کمترین تجهیزات اضافی و تغییرات در استراتژی کنترل، امکان بازیابی سریع سنکرونیزم پس از خطا را فراهم میسازد به نحوی که پس از رفع خطا میتوان در کمترین زمان ممکن توربین را به شبکه وصل کرد. دیگر مزیت این روش امکان تغذیه بار محلی طی خطاست. همچنین با استفاده از این روش در تمام دوره خطا و بازیابی ولتاژ محدوده های عملکردی ماشین حفظ شده و لذا رفتار توربین و قابلیت LVRT بهبود میابد. کلمات کلیدی: 1- افت ولتاژ 2- مقررات شبکه 3- قابلیت LVRT 4-مزارع بادی 5-ژنراتورالقایی دو تحریکه 6- سنکرونیزم

ارتقاء امنیت وب با وف بومی