مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

شبکه توزیع DC مزرعه بادی ژنراتور القایی دوسوتغذیه‌

شبکه توزیع DC مزرعه بادی ژنراتور القایی دوسوتغذیه‌

شبکه توزیع DC مزرعه بادی ژنراتور القایی دوسوتغذیه‌ – ایران ترجمه – irantarjomeh.ir

 

مقالات ترجمه شده آماده گروه برق – الکترونیک

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

قیمت

قیمت این مقاله: 38000 تومان (ایران ترجمه - Irantarjomeh)

توضیح

بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.

مقالات ترجمه شده آماده گروه برق - الکترونیک - ایران ترجمه - Irantarjomeh

 

شماره
۲۰۲
کد مقاله
ELC202
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – www.irantarjomeh.ir
نام فارسی
مدل سازی و کنترل شبکه توزیع DC ولتاژ متوسط بر پایه مبدل منبع ولتاژی با استفاده از مزرعه بادی و ژنراتور القایی دو سو تغذیه‌
نام انگلیسی
Modelling and control of a VSC medium-voltage DC distribution network with DFIG
wind farm
تعداد صفحه به فارسی
۲۵
تعداد صفحه به انگلیسی
۶
کلمات کلیدی به فارسی
شبکه توزیع DC، ولتاژ متوسط بر پایه مبدل منبع ولتاژی، مزرعه بادی، ژنراتور القایی دو سو تغذیه‌
کلمات کلیدی به انگلیسی
VSC medium-voltage, DC distribution network, DFIG, wind farm
مرجع به فارسی
کنفرانس بین المللی تولید برق تجدید پذیر
دانشگاه برق نورس چینا، پکن، چین
مرجع به انگلیسی
International Conference on Renewable Power Generation (RPG); State Key Laboratory, Alternate Electrical Power Systems with Renewable Energy Sources, North China Electric Power University, Beijing, People’s Republic of China
کشور
چین

 

مدل سازی و کنترل شبکه توزیع DC ولتاژ متوسط بر پایه مبدل منبع ولتاژی با استفاده از مزرعه بادی و ژنراتور القایی دو سو تغذیه‌

چکیده

 مبدل‌های منبع ولتاژ (VSC) با ولتاژ متوسط DC (MVDC) بعنوان شبکه توزیع آینده برای ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر به شمار می آیند. توربین بادی ژنراتور القایی دو سو تغذیه‌(DFIG)  کارآمدترین انتخاب در زمینه کاربرد در مزارع بادی تلقی می شود. تناوب انرژی باد در ارتباط با یکپارچگی شبکه و در سطح سیستم توزیع AC بعنوان یک مسئله چالش ‌برانگیز مطرح شده است. این مطالعه یک شبکه a ± ۱۰ kV، DC ولتاژ متوسط مبتنی بر مبدل منبع ولتاژی، به همراه مزرعه بادی DFIG یکپارچه‌، به ‌منظور کاهش و تعدیل این اثرات، را ارائه می‌نماید. اجزای اصلی شبکه MVDC و کنترل‌کننده‌ها، ازجمله استراتژی کنترل برای شبکه MVDC، مدل‌سازی می‌شوند. سیستم پیشنهادی در متلب‌ سیمولینک برای حالت پایدار و شرایط گذرا اعتبارسنجی می‌شود. نتایج نشان می‌دهند که MVDC می‌تواند به‌ عنوان یک دیوار آتش عمل نموده و قابلیت جذب انرژی باد پر نوسان در یک سیستم پایدار با شارش توان، همراه با تعادل  مناسب و یک ولتاژ DC ثابت جذب را دارد. بنابراین، شبکه MVDC را می توان بعنوان یک سیستم پایدار با پاسخ سریع دینامیکی محسوب کرد.

 

۱- مقدمه

مفهوم ولتاژ متوسط DC (MVDC) ابتدا برای کاربردهای مرتبط با کشتی و نیروی دریایی مورد بررسی قرار گرفت، اما با پیشرفت تکنولوژی مبدل منبع ولتاژی (VSC) و رشد سریع در بارهای DC سمت کاربر در سیستم‌های قدرت، تمرکز این مبحث بیشتر به سمت کاربردهای شبکه سوق یافته است [ ۱ – ۳ ]. MVDC برخلاف سیستم‌های AC ولتاژ متوسط (MVAC) شامل مراحل کمتری در خصوص تبدیل انرژی است که کارایی کلی سیستم تامین و توزیع را افزایش می‌دهد. از این رو، سیستم MVDC را می‌توان بعنوان یک بستر توانمند ساز برای ادغام شبکه بادی و فتوولتائیک خورشیدی (PV)، ذخیره ‌ساز انرژی، پیل سوختی و منبع بارهای DC  قلمداد نمود [ ۱، ۲، ۴ – ۶ ].
Bathurst و همکاران، در مرجع [۲]، مزایای MVDC را خلاصه نمودند که شامل: بهره‌برداری بهتر از دارایی‌های شبکه AC موجود؛ سرمایه‌گذاری اجتنابی در خصوص تقویت شبکه؛ کاهش تلفات در سایر تجهیزات شبکه؛ مبدل‌های قدرت قابل‌اجرا با جریان بدون خطا؛ پشتیبانی توان راکتیو و کنترل ولتاژ به دلیل استفاده مبدل منبع ولتاژی چهار ربعی و امکان توسعه شبکه چند‌ترمینالی DC (MTDC).
تحقیقات سراسری در مورد شبکه توزیع MVDC به ‌سرعت رشد کرده ‌است، با این حال تا به امروز، هیچ مورد نصب و راه‌اندازی تجاری از این شبکه وجود ندارد. در یک محوطه جدید دانشگاه آخن آلمان، یک شبکه MVDC پیشنهادشده و برای تأمین جایگاه‌های ویژه‌ای از آزمایشگاه‌های توان بالا مورد ارزیابی قرار گرفت [۶، ۷]. نیروی دریایی ایالات‌ متحده پیشنهاد کرد که سیستم توزیع MVDC ” نقشه راه نسل بعدی سیستم‌ قدرت مجتمع  (NGIPS) ” بعنوان سیستم‌های قدرت کشتی نیروی دریایی نامیده شود [۱، ۳]. در چین، دفتر مرکزی برق شنزن در شهر باولونگ شنزن، یک پروژه نمایشی MVDC ملی برای فراهم نمودن مرجع در زمینه تحقیق و کاربرد راه‌اندازی کرده است. بر این اساس، شبکه قدرت جنوب چین و چندین دانشگاه، یک آزمایشگاه شبیه‌سازی زمان واقعی را برای تحقیقات بیشتر درباره شبکه توزیع MDTC/MVDC راه‌اندازی کرده‌اند. انرژی بادی به دلیل تحولات در طراحی‌های ژنراتور توربین بادی تجاری، یکی از اقتصادی‌ترین و زود رشدترین منابع انرژی تجدیدپذیر است. ژنراتور القایی دوسو تغذیه مبتنی بر مبدل منبع ولتاژ (DFIG) رایج‌ترین توربین بادی با سرعت متغیر است.
 

 

این مقاله به شرح زیر سازمان ‌دهی شده ‌است: مدل‌سازی شبکه MVDC مبتنی بر مبدل منبع ولتاژ در بخش ۲  ارائه شده ‌است. نتایج شبیه‌ سازی شبکه در بخش ۳ ارائه گردیده ‌است. در نهایت، نتیجه ‌گیری در بخش ۴  بیان شده ‌است.

 

۲- شبکه MVDC مبتنی بر منبع ولتاژ

۱-۲ مدل توربین بادی DFIG

سیستم MVDC برای مطالعه در شکل ۱ شامل مزرعه بادی DFIG، مبدل منبع ولتاژی سمت مزرعه بادی، متصل به مبدل منبع ولتاژی بخش AC، از طریق لینک MVDC و بار DC است. DFIG از یک ژنراتور القایی دارای روتور با حلقه‌های لغزشی و سیم ‌پیچ‌های استاتور با اتصال مستقیم به شبکه AC تشکیل شده‌ است. سیم‌ پیچ‌های روتور از طریق یک مبدل منبع ولتاژی AC / DC / AC با فرکانس متغیر به شبکه متصل می‌شود که مبدل سمت روتور (rsc) و مبدل سمت شبکه (GSC) نامیده می‌شوند. ژنراتور القایی به وسیله یک سیستم جعبه‌ دنده به توربین بادی متصل شده ‌است. یک اهرم در سیم ‌پیچ‌های روتور برای حفاظت از اضافه‌ جریان استفاده شده است.

 

۳- نتایج شبیه‌سازی

 عملکرد شبکه پیشنهادی MVDC مبتنی بر مبدل منبع ولتاژی با مزرعه بادی DFIG از طریق شبیه ‌سازی متلب ‌سیمولینک ارزیابی شده ‌است. مزرعه بادی DFIG و یک شبکه AC قابلیت تامین توان برای باس MVDC، همانطور که در شکل ۱ نشان ‌داده شده‌ است، را دارد. پارامترهای مهم برای شبکه MVDC در ضمیمه ۱ نشان‌ داده شده ‌است.
کنترل ولتاژ  DC ثابت؛ کنترل توان اکتیو ثابت، کنترل تبدیل فرکانس و ولتاژ AC ثابت، طرح‌های کنترلی احتمالی برای مبدل منبع ولتاژی در سمت‌های DFIG و شبکه AC هستند. با این وجود، این مقاله از کنترل توان اکتیو ثابت (سمت مبدل منبع ولتاژی مزرعه بادی DFIG) و کنترل ولتاژ DC ثابت (سمت شبکه AC) استفاده می‌کند. رفتار دینامیکی شبکه تحت سرعتهای باد متغیر در حالت پایدار و شرایط حالت گذرا ارزیابی می‌شود.

 

۴- نتیجه‌ گیری

در این مطالعه، مواردی نظیر مدل‌ سازی ریاضی، شبیه‌ سازی و تحلیل یک شبکه MVDC مبتنی بر مبدل منبع ولتاژی با بهره گیری از یک مزرعه بادی DFIG  و به ‌صورت یکپارچه تحت کنترل توان اکتیو ثابت (سمت مزرعه بادی) و کنترل ولتاژ  DC ثابت (سمت شبکه AC) تحت شرایط سرعت باد متغیر، مورد بررسی قرار گرفته است. در حالت پایدار یا ثابت، ولتاژ DC و شارش توان اکتیو و تعادل کاملا کنترل ‌شده هستند. ولتاژ فراهم ‌شده برای بار DC از طریق مبدل DC / DC ثابت باقی می‌ماند. شبکه MVDC به‌عنوان یک مخزن عمل کرده که توان باد متغیر DFIG را جذب نموده و آن را به یک سیستم تأمین پایدار تبدیل خواهد ‌نمود. در طی خطای سه‌ فاز AC در مبدلهای منبع ولتاژی سمت مزرعه بادی و شبکه AC، توان اکتیو و ولتاژ DC اندکی افزایش می‌یابند. با این حال، تأمین بار DC از طریق مبدل DC / DC  بدون مشکل ادامه می یابد. سیگنال‌های کنترل به طور دقیق مقادیر مرجع را در طی خطای سه‌ فاز دنبال کرده و عملکرد شبکه بصورت عادی پس از رفع عیب ادامه می‌یابد. بنابر این، شبکه MVDC پایدار و با پاسخ دینامیکی سریع تلقی می شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Irantarjomeh
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.