دانلود پروژه:کنترل فازی نرخ تغییرات توان و کاهش فلیکر در توربین¬های بادی اتصال مستقیم به شبکه

• فهرست مطالب

فصل اول

1-1          مقدمه. 8

فصل دوم: ضرورت کیفیت توان،اهمیت آن درشبکه قدرت ودسته بندی مسائل مختلف آن. 10

2-1          مقدمه. 10

2-2          کیفیت توان. 10

2-3          پدیده­های گذرا 11

2-3-1                 گذرای ضربه­ای.. 11

2-3-2                 گذرای نوسانی.. 12

2-3-3                 تغییرات کوتاه مدت… 13

2-3-4                 قطعی کوتاه مدت… 14

2-3-5                 فرونشتگی ولتاژ. 14

2-3-6                 برجستگی ولتاژ. 15

2-3-7                 تغییرات بلندمدت ولتاژ. 16

2-3-8                 نامتعادلی ولتاژ. 16

2-3-9                 اعوجاج شکل موج.. 17

2-4          کنترل توان راکتیووجبرانسازی آن. 19

2-4-1                 جبرانسازی بار. 19

2-4-2                 اهدافدرجبران بار. 20

2-4-3                 مشخصات یک جبران کننده بار. 22

2-5          خلاصه فصل دوم. 23

فصل سوم: بررسی فلیکر ولتاژ- دسته بندی وعوامل ایجادکننده آن و معرفی فلیکرمتراستانداردIEC.. 24

3-1          مقدمه. 24

3-2          تحلیل فلیکرولتاژ. 25

3-2-1                 توصیف نوسانات ولتاژ. 25

3-3          فلیکرنور[10] 27

3-4          منبع نوسانات فلیکر. 30

3-5          فلیکرمتراستاندارد[16] 32

3-5-1                 -بلوک1 : بلوک تطبیق ولتاژ. 34

3-5-2                 بلوک2: دمدولاتوربا ضرب کننده مربعی.. 35

3-5-3                 بلوک سوم: فیلترهای وزن دار. 36

3-5-4                 بلوک چهارم: مربع سازی وهموارسازی.. 36

3-5-5                 بلوک پنجم: تحلیل آماری.. 36

3-6          خلاصه فصل سوم. 38

فصل چهارم: تحلیل فلیکر ولتاژ توربین های بادی متصل شده به شبکه های قدرت وکاهش آن. 39

4-1          مقدمه. 39

4-2          توربین های بادی[14] 39

4-3          سیستم های الکتریکی درتوربین های بادی.. 40

4-3-1                 توربین بادی سرعت متغیر[7] 41

4-4          اندازه گیری فلیکرولتاژدرنقطه(PCC) 42

4-4-1                 انتشارفلیکردرحالت کارکرد پیوسته توربین های بادی.. 42

4-5          انتشارفلیکردرحالت کلیدزنی توربین های بادی.. 43

4-6          بررسی فلیکرانتشاریافته ازتوربین های بادی اتصال یافته به شبکه های ضعیف… 44

4-7          روشهای جبران توان راکتیووکاهش فلیکردرشبکه بااتصال مستقیم به توربین بادی.. 44

4-8          خلاصه فصل چهارم. 45

فصل پنجم: ساختمان پیل سوختی والکترولایزر……………………………….. 46

5-1          مقدمه. 46

5-2          پیل سوختی چیست؟[23] 47

5-2-1                 معرفی انواع پیل سوختی.. 50

5-3          الکترولایزر. 54

5-4          خلاصه فصل پنجم. 56

فصل ششم: کاهش فلیکر ولتاژ در توربین بادی متصل به شبکه به روش فازی(روش پیشنهادی) 57

6-1          مقدمه. 57

6-2          شبیه سازی فلیکر ولتاژ به وسیلهSTATCOM… 57

6-2-1                 بلوک منبع سه­فاز. 59

6-2-2                 مدلπخط انتقال سه­فاز. 59

6-2-3                 ترانسفورماتور سه­فاز دو سیم پیچه. 59

6-2-4                 بلوک اندازه گیری ولتاژ و جریان سه­فاز. 59

6-2-5                 بلوک مدلπخط انتقال سه­فاز. 59

6-2-6                 بلوک خواندن مقادیرتصادفی سرعت باد از روی فایل داده­های قبلی سرعت باد 60

6-2-7                 توربین بادی.. 60

6-2-8                 بلوک جبرانسازاستاتیکی سنکرون. 60

6-2-9                 نتایج عملکرد سیستم جبرانسازاستاتیکی سنکرون. 60

6-3          شرح جزئیات شبیه سازی فلیکرولتاژدرنقطهPCCتوسط سیستم کنترلیPID.. 62

6-3-1                 بلوک(1): منبع سه­فاز. 63

6-3-2                 بلوک(2): مدلπخط انتقال سه­فاز. 63

6-3-3                 بلوک(3): ترانسفورماتورسه­فازدوسیم پیچه. 63

6-3-4                 بلوک(4): اندازه­گیر ولتاژوجریان سه­فاز. 63

6-3-5                 بلوک(5): محاسبه مقدارمؤثرولتاژ. 63

6-3-6                 بلوک(6): مدلπخطا نتقال سه فاز. 64

6-3-7                 بلوک(7): خواندن مقادیرتصادفی سرعت بادازروی فایل داده­های قبلی سرعت باد 64

6-3-8                 بلوک(8): توربین بادی.. 64

6-3-9                 بلوک(9): یکسوسازسه فازبه روش مدولاسیون پهنای پالس… 64

6-3-10               بلوک(10): الکترولایزر. 66

6-3-11               بلوک(11): تانک ذخیره هیدروژن. 67

6-3-12               بلوک(12): پیل سوختی.. 68

6-3-13               بلوک(13): متناوب سازسه فازبه روش مدولاسیون پهنای پالس… 68

6-3-14               بلوک(14): سیستم کنترلی.. 68

6-3-15               عدم محدودیت سازی.. 71

6-3-16               بلوک(15): تبدیل جریان های مرجع ازمؤلفه­هایdq0بهabc. 71

6-3-17               تبدیل پارکabcبهdq0. 72

6-3-18               بلوک(16): مجموعه بلوک دیاگرام سازندهSinوCos. 72

6-3-19               بلوک(17): مجموعه بلوک دیاگرام سازندهP_t 72

6-4          نتایج حاصل ازعملکردسیستم به وسیله کنترلPID.. 73

6-5          شبیه­سازی فلیکرولتاژبه وسیله ­یپیل سوختی/الکترولایزربا سیستم کنترلی منطق فازی.. 75

6-5-1                 پیل سوختی والکترولایزر. 76

6-6          تاریخچه منطق فازی.. 78

6-6-1                 مجموعه های فازی.. 78

6-6-2                 ایجاد سیستم فازی درمتلب… 80

6-7          مقایسه عملکردسیستم هایSTATCOM،پیل سوختی/ الکترولایزرباکنترل کنندهPID وپیل سوختی/الکترولایزرباکنترل کننده منطق فازی.. 94

نتیجه­گیری،پیشنهادات ومنابع………………………………………………. 96

7-1          نتیجه­گیری.. 96

7-2          معایبSTATCOM… 96

7-3          مزایای پیل سوختی.. 97

7-4          پیشنهادات… 97

7-5          منابع. 97

فهرست اشکال

شکل(2-1):جریان ضربه ای ناشی ازاصابت صاعقه……………………………………………………………………….8

شکل(2-2): (aگذرای­نوسانی­ناشی­ازکلیدزنی­بانک­خازنی  (bگذرای­نوسانی­ناشی­ا­­زانرژی­دارکردن­بانکخازنی (cگذرای نوسانی………………………………………………………………………………………………………. 9

شکل(2-3): قطعی لحظه ای ناشی ازاتصال کوتاه…………………………………………… 10

شکل(2-4): فرونشتگی ولتاژناشی ازاتصال کوتاه خط به زمین…………………………….. 11

شکل(2-5): برجستگی ولتاژناشی ازاتصال کوتاه خط به زمین……………………………… 11

شکل (3-1): نوسانات دردامنه ولتاژ (نمودار) وزاویه فازولتاژ (نمودارپایین)…………… 24

شکل (3-2): شکل موج فلیکرولتاژ……………………………………………………….. 25

شکل (3-3) منحنی متداول فلیکر…………………………………………………………. 26

شکل (3-4): سطح فلیکر (P_st) اندازه گیری شده دریک باس kv 161تغذیه کننده یک کوره قوس الکتریکی(اندازه گیری مطابق بااستاندارد 15-4-61000 IEC )……………………………………………………. 30

شکل (3-5) : پنج بلوک کلی فلیکرمتراستاندارد…………………………………………. 30

شکل (5-1): پیکربندی سیستم ترکیبی…………………………………………………… 46

شکل(5-2): نمای کلی یک پیل سوختی به همراه گازهای واکنش دهنده وتولید شده ومسیرحرکت یونها 47

شکل (5-3): شمای کلی یک پیل سوختی…………………………………………………. 48

شکل(6-1) شبیه سازی فلیکرولتاژدرنقطهPCCبه وسیلهSTATCOM………………….. 58

شکل(6-2) تغییرات ولتاژدرسیستمSTATCOM (اندازه وزاویه)……………………….. 61

‎‏‏‏‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎شکل(6-3) شبیه سازی بوسیله کنترل کنندهPID………………………………………….. 62

شکل(6-4): بلوک یکسوساز……………………………………………………………….. 65

شکل (6-5): بلوک الکترولایزر…………………………………………………………… 66

شکل (6-6): بلوک تانک هیدروژنی………………………………………………………. 67

شکل(6-7): بلوک کنترل فازی کنترل سطح فلیکرولتاژ(روشPID )……………………… 69

شکل(6-8): بلوک چک کننده……………………………………………………………….. 71

شکل (6-9): تغییرات ولتاژدرنقطهpccدرسیستم کنترلیPID…………………………. 73

شکل(6-10):  تغییرات باددرسیستم کنترلیPID………………………………………… 73

شکل(6-11): تغییرات توان درنقطهPCCدرسیستم کنترلیPID…………………………. 74

شکل(6-12) سیستم کنترل فلیکرنقطه اتصال توربین به شبکه بااستفاده ازسیستم پیل سوختی/ الکترولایزرباسیستم کنترلی منطق فازی………………………………………………………………………………… 75

شکل(6-13): نمای کلی یک پیل سوختی به همراه گازهای واکنش دهنده وتولیدشده ومسیرحرکت یون ها…………………………………………………………………………………………………………………   77

شکل( 6-14) نموداری ازنگاشت متغیردمای هوا………………………………………… 79

شکل (6-15): ورودی تغییرات توان…………………………………………………….. 82

شکل(6-16)  ورودی تغییرات ولتاژ………………………………………………………… 83

شکل (6-17)  ورودی تغییرات باد………………………………………………………… 84

شکل(6-18) ورودی سطح ذخیره هیدروژن…………………………………………………. 85

شکل (6-19)  خروجی الکترولایزر…………………………………………………………….. 86

شکل (6-20)  خروجیIQ…………………………………………………………………………….. 87

شکل(6-21)  خروجی تغییرات پیل سوختی………………………………………………….. 88

شکل(6-22)  خروجی مقاومت شیرتانک هیدروژن………………………………………….. 89

شکل(6-23): مجموعه قوانین فازی………………………………………………………………. 90

شکل(6-24): مجموعه قوانین فازی…………………………………………………………. 91

شکل(6-25): مجموعه قوانین فازی………………………………………………………… 92

شکل(6-26): تغییرات باداستفاده شده درسیستم کنترلی منطق فازی………………………….. 93

شکل(6-27): تغییرات ولتاژدرحالت بدون سیستم کنترلی…………………………………….. 93

شکل(6-28): تغییرات ولتاژدرنقطهpccدرسیستم کنترلی منطق فازی ‎‏‏‏‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎ 94

شکل (6-29):  مقایسه تغییرات ولتاژدرنقطهpcc بوسیله منطق فازی وSTATCOM… 95