انواع تحقیق ،مقاله ،پروژه ،پاورپوینت

کاربرد ژنراتورهای دو سو تغذیه در توربین های بادی

مقدمه
گسترش روز افزون تولید برق از انرژي بادي و افزایش مزارع بادي در چند دهه اخیر از یکسو و بالطبع اثر رفتار نرمال و گذراي این واحدهاي تولید انرژي بر شبکه برق و بعضاً شبکه توزیع برق از سوي دیگر، لزوم شناخت اجزاي داخلی این واحدها و آرایشهاي مختلف آنها را، براي طراحی مناسب وبهینه چنین سیستمی در شرایط مختلف به وضوح نشان می دهد. توربین هاي بادي همان طور که میدانیم در دو نوع سرعت ثابت و سرعت متغیر به کار می روند . در نوع سرعت ثابت امکان تغییر1% سرعت روتور وجود دارد و بصورت مستقیم به شبکه متصل می شوند. در انواع سرعت ثابت اکثراً سرعت به نسبت فرکانس شبکه تثبیت می شود و ولتاژ متاثر از سرعت باد است یعنی نوسانات باد در عملکرد توربین و ولتاژ خروجی تاثیر گذار است . براي توربین هاي سرعت متغییر که ژنراتور توسط تجهیزات الکترونیک قدرت کنترل می شوند ، این امکان فراهم است که سرعت روتور کنترل شود .در این روش نوسانات توان که بوسیله تغییرات باد که ممکن است زیاد یا کم باشند بوسیله تغییر سرعت روتور مستهلک می شوند.
درژنراتورهاي سرعت متغير، سرعت چرخش در محدوده اي قابل تغيير است. اين ژنراتورها به دو دسته تقسيم می شوند که اين تقسيم بندي مي تواند بر اساس اتصال مستقيم يا غير مستقيم ژنراتور به شبکه يا بر اساس مرتبه ي تواني کامل ١ يا کسري مبدل بکار رفته براي ژنراتور باشد. در واقع، چون اتصال غير مستقيم به شبکه معادل با بکارگيري مبدلي با مرتبه ي تواني کامل و اتصال مستقيم به شبکه معادل با بکارگيري مبدلي با مرتبه ي تواني کسري است.

فصل اول
انواع ژنراتور هاي مورد استفاده در توربين هاي بادي

انواع انتخابهاي سیستم الکتریکی براي کارکرد سرعت متغیر یک ژنراتور توربین بادي مورد بررسی قرار می گیرد. در توربین بادي سرعت متغیر به دلیل استفاده از مبدلها آرایشهاي مختلفی براي چنین سیستمی متصور است، به علاوه انواع مختلف ژنراتور ، جریان مستقیم، القایی قفسه اي یا دوسو تغذیه و سنکرون درآن به کار میرود ، که تمرکز اصلی روي آرایشهاي کاربردي و عملی و تقسیم بندي کلی و مقایسه روشها می باشد . مشخصه هاي کلیدي عملکرد هر سیستم و مزایا و کاستی هاي هر یک بیان شده است و در صورت وجود کاستی در روشی راه حل آن بحث شده است.
سیستمهاي کاربردي براي توربین بادي ظرفیت بالا
ژنراتور DC با پل اینورتري با کموتاسیون خط
مطابق شکل(1) توان AC به توان DC با استفاده از یک پل یکسوساز و کموتاسیون خط (DC) تبدیل شده است. يك فیلتر در ترمینالهاي AC پل اینورتري براي جلوگیري از شارش جریان هارمونیکی به سیستم قدرت به کار رفته است، همچنین یک اصلاح کننده ضریب توان واحد در نظر گرفته شده است. به دلیل فیلتر کردن مشکلی که براي هارمونیکهاي ناخواسته مورد نیاز است، آرایشهاي پل دیگري نیز رایج است، مثلاً در شکل) 2( آرایش پل شش پالسه دوگانه به کار رفته، که باعث حذف فرکانسهاي پائین، مولفه هاي هارمونیک 5ام و 7ام که در آرایش پل شکل (1) وجود داشتند ، می شود. از مزایاي دیگر آرایش پل دوگانه این است که هریک از دو پل فقط نصف کیلو ولت آمپر مجاز را نسبت به آرایش تک پلی ، تحمل میکند.

شكل 1 : ژنراتور DC همراه با سيستم اينورتري (DC/AC)

شکل 2: آرایش ژنراتورDC همراه با سيستم اينورتري دوگانه

اگر چه فیلتر کردن ولتاژ DC ، در این کاربرد خیلی مورد نیاز نیست، اما براي کاهش دادن تلفات (Stray) در ژنراتور با توجه به جریانهاي هارمونیک به کار میرود. ساده ترین فیلتر میتواند یک راکتور براي صاف کردن شکل موج جریان باشد، که وقتی اندازه القاگر بزرگ باشد، سیستم ژنراتوري مبدل بیشتر به یک منبع جریان شبیه میگردد. یک انتخاب دیگر به کار بردن خازن در ترمینالهاي دو سر ماشین است ،که نتیجه آن اندازه کوچکتر راکتور بکار رفته براي فیلترکردن است .
شکل (3) نشان دهنده این آرایش است ، در این راهکار جریان ماشین، با فراهم شدن مسیر امپدانس پایین براي جریانهاي هارمونیک، صافتر می شود و وقتی که اندازه خازن بزرگتر باشد، سیستم ژنراتوري مبدل بیشتر به یک منبع ولتاژ براي سیستم قدرت شبیه میگردد.