دانلود پروژه:بررسی حالات گذرای الکترومغناطیسی در توربین های بادی

عنوان

فصل اول: مقدمه ای بر توربین های بادی      

1-1- مقدمه

1-2- توربین های بادی

1-2-1- معرفی اجزای توربین بادی

1-3- تقسیم بندی توربین های بادی

1-4- ژنراتور القایی با تغذیه دو­گانه

1-4-1- طراحی و عملکرد DFIG

1-4-2- مزایای DFIG

1-4-3- مدل ها و کنترل گذرا

1-5- مسائل موجود در بهره برداری DFIG

1-5-1- ژنراتور بادی در حالت اتصال به شبکه

1-5-2- توربین بادی در حالت جدا از شبکه

فصل دوم: حالت­های گذرای ممکن در DFIG

2-1- مقدمه

2-2- صاعقه

2-2-1- فیزیک صاعقه

2-2-2- جریان ناشی از اصابت صاعقه

2-3- کلید­زنی

2-3-1- برق دار کردن توربین ها

2-3-2- بی برق کردن توربین ها

2-3-3- کلید­زنی بانک خازنی

فصل سوم: مدل سازی DFIG در حالت گذرا

3-1- سیستم مورد مطالعه

3-2- مدل تجهیزات در EMTP

3-2-1- منبع جریان صاعقه

3-2-2- ساختمان توربین بادی

3-2-3- سیستم زمین

3-2-4- ژنراتور القایی با تغذیه دو­گانه

3-2-5- برقگیر

3-2-6- خازن های پراکندگی

فصل چهارم: شبیه سازی

4-1- مقدمه

4-2- شبیه سازی حالت­های گذرای ناشی از صاعقه

4-2-1- برخورد صاعقه به پره­های توربین بادی

4-2-2- برخورد صاعقه به خط انتقال متصل به مزرعه بادی

4-3- شبیه سازی حالت های گذرای ناشی از کلید­زنی

4-3-1- کلید­زنی بر روی سیستم DFIG

4-3-2- کلید­زنی بر روی شبکه متصل به مزرعه بادی

فصل پنجم: نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات

5-1- مقدمه

5-2- نتیجه گیری

5-2-1- صاعقه

5-2-2- کلید­زنی

5-3- ارائه پیشنهادات جهت مطالعات آتی

منابع و مأخذ

صفحه

1

1

3

3

8

9

10

10

13

16

16

21

29

29

33

33

33

35

35

39

39

41

41

43

43

44

45

47

48

49

50

50

51

51

60

61

62

91

96

96

97

97

99

102

103

عنوان

شکل شماره 1- اجزای توربین بادی

شکل شماره 2- اتصال ژنراتور القایی از نوع DFIG به شبکه

شکل شماره 3- سیستم تبدیل انرژی بادی با استفاده از DFIG

شکل شماره 4- الگوریتم کنترلی مبدل سمت روتور برای کنترل  و

شکل شماره 5- کنترل مبدل سمت خط برای تنظیم ولتاژ dc و تامین توان راکتیو

شکل شماره 6- دیاگرام تک خطی یک سیستم قدرت ساده

شکل شماره 7- بلوک دیاگرام کنترل کننده برای اینورتر سمت شبکه

شکل شماره 8- بلوک دیاگرام فرکانس شبکه مبتنی بر کنترل اینورتر سمت شبکه

شکل شماره 9- سیستم قدرت DC

شکل شماره 10- سیستم قدرت تجدید­پذیر AC

شکل شماره 11- یک سیستم قدرت بادی – دیزلی بزرگ

شکل شماره 12- سیستم DFIG در حالت جدا از شبکه

شکل شماره 13- مدار معادل خازن­های بزرگ (CS)

شکل شماره 14- تغییرات ولتاژ حاصل از تخلیه جوی الکتریکی

شکل شماره 15- مدل صاعقه

شکل شماره 16- سیستم DFIG

شکل شماره 17- سیستم بادی مورد مطالعه

شکل شماره 18- طرح کلی توربین بادی

شکل شماره 19- شکل موج صاعقه

شکل شماره 20- مدل خط با پارامتر­های توزیع شده

شکل شماره 21- مدل DFIG

شکل شماره 22- مبدل PWM

شکل شماره 23- اضافه ولتاژ ایجاد شده در نقطه m2 ناشی از برخورد صاعقه به پره

شکل شماره 24- سیستم DFIG

شکل شماره 25- اضافه ولتاژ ایجاد شده بر روی مبدل­های سیستم DFIG

شکل شماره 26- نمودار­های پیک اضافه ولتاژ بر حسب ارتفاع توربین

شکل شماره 27- زمان میرایی اضافه ولتاژ­ها بر حسب ارتفاع توربین

شکل شماره 28- مقایسه اضافه ولتاژ­ها در دو سناریوی مختلف برای نقطه m2

شکل شماره 29- مقایسه اضافه ولتاژ­ها در دو سناریوی مختلف برای سیستم زمین

شکل شماره 30- مقایسه اضافه ولتاژ ایجاد شده بر روی m2 در دو حالت برخورد صاعقه به پره و ناسل

شکل شماره 31- تاثیر وجود برقگیر­های تعبیه شده در دو سمت ترانسفورماتور افزاینده بر اضافه ولتاژ

نقطه m2

شکل شماره 32- تاثیر وجود برقگیر­های تعبیه شده در دو سمت ترانسفورماتور افزاینده بر اضافه ولتاژ

نقطه m8

شکل شماره 33- تاثیر وجود برقگیر تعبیه شده در سمت HV ترانسفورماتور بر اضافه ولتاژ نقطه m2

شکل شماره 34- مقایسه اضافه ولتاژ ایجاد شده برای دو سیستم مذکور در نقطه m2

شکل شماره 35- برخورد صاعقه به خط انتقال و مقایسه اضافه ولتاژ ایجاد شده در دو حالت مذکور برای نقطه m2

شکل شماره 36- سیستم DFIG

شکل شماره 37- ولتاژ سمت LV ترانسفورماتور افزاینده در ترتیب اول

شکل شماره 38- ولتاژ استاتور در ترتیب اول

شکل شماره 39- ولتاژ حاصل بر روی مبدل سمت شبکه DFIG در ترتیب اول

شکل شماره 40- شکل موج ولتاژ سمت LV ترانسفورماتور افزاینده در ترتیب دوم

شکل شماره 41- شکل موج ولتاژ استاتور در ترتیب دوم

شکل شماره 42- ولتاژ حاصل بر روی مبدل سمت شبکه DFIG در ترتیب دوم

شکل شماره 43- شکل موج ولتاژ سمت LV ترانسفورماتور افزاینده در ترتیب سوم

شکل شماره 44- شکل موج ولتاژ استاتور در ترتیب سوم

شکل شماره 45- ولتاژ حاصل بر روی مبدل سمت شبکه DFIG در ترتیب سوم

شکل شماره 46- شکل موج ولتاژ سمت LV ترانسفورماتور افزاینده در ترتیب چهارم

شکل شماره 47- شکل موج ولتاژ استاتور در ترتیب چهارم

شکل شماره 48- ولتاژ حاصل بر روی مبدل سمت شبکه DFIG در ترتیب چهارم

شکل شماره 49- شکل موج ولتاژ سمت LV ترانسفورماتور افزاینده در ترتیب پنجم

شکل شماره 50- شکل موج ولتاژ استاتور در ترتیب پنجم

شکل شماره 51- ولتاژ حاصل بر روی مبدل سمت شبکه DFIG در ترتیب پنجم

شکل شماره 52- اضافه ولتاژ سمت LV ترانسفورماتور افزاینده در ترتیب اول

شکل شماره 53- اضافه ولتاژ سمت LV ترانسفورماتور افزاینده در ترتیب دوم

شکل شماره 54- شکل موج ولتاژ استاتور در ترتیب دوم

شکل شماره 55- شکل موج ولتاژ سمت LV ترانسفورماتور افزاینده در ترتیب سوم

شکل شماره 56- شکل موج ولتاژ استاتور در ترتیب سوم

شکل شماره 57- ولتاژ حاصل بر روی مبدل سمت شبکه DFIG در ترتیب سوم

شکل شماره 58- ولتاژ حاصل بر روی مبدل سمت شبکه DFIG در ترتیب چهارم

شکل شماره 59- شکل موج ولتاژ سمت LV ترانسفورماتور افزاینده در ترتیب پنجم

شکل شماره 60- شکل موج ولتاژ استاتور در راه حل اول

شکل شماره 61- شکل موج ولتاژ مبدل­های DFIG در راه حل اول

شکل شماره 62- شکل موج ولتاژ سمت LV ترانسفورماتور افزاینده در راه حل دوم

شکل شماره 63- شکل موج ولتاژ استاتور در راه حل دوم

شکل شماره 64- شکل موج ولتاژ مبدل سمت شبکه در راه حل دوم

شکل شماره 65- شکل موج ولتاژ القا شده استاتور ناشی از نابرابر بودن ولتاژ­ها

شکل شماره 66- مقایسه دو ترتیب عنوان شده در برق دار کردن ترانسفورماتور­های افزاینده

شکل شماره 67- مقایسه اضافه ولتاژ ایجاد شده در سمت HV ترانسفورماتور بدون حضور خازن

شکل شماره 68- مقایسه اضافه ولتاژ ایجاد شده در سمت LV ترانسفورماتور بدون حضور خازن

شکل شماره 69- مقایسه اضافه ولتاژ ایجاد شده در سمت HV ترانسفورماتور با حضور خازن

شکل شماره 70- مقایسه اضافه ولتاژ ایجاد شده در سمت LV ترانسفورماتور با حضور خازن

شکل شماره 71- مقایسه اضافه ولتاژ ایجاد شده در سمت HV ترانسفورماتور با و بدون شار باقیمانده با  حضور بانک خازنی

شکل شماره 72- مقایسه اضافه ولتاژ ایجاد شده در سمت LV ترانسفورماتور با و بدون شار باقیمانده با  حضور بانک خازنی

شکل شماره 73- مقایسه اضافه ولتاژ ایجاد شده در سمت HV ترانسفورماتور با و بدون شار باقیمانده بدون  حضور بانک خازنی

شکل شماره 74- مقایسه اضافه ولتاژ ایجاد شده در سمت LV ترانسفورماتور با و بدون شار باقیمانده بدون  حضور بانک خازنی

شکل شماره 75- شکل موج ولتاژ PCC و اضافه ولتاژ ایجاد شده ناشی از کلید­زنی بانک خازنی در یک پله

شکل شماره 76- شکل موج ولتاژ LV ترانسفورماتور افزاینده و اضافه ولتاژ ایجاد شده ناشی از کلید­زنی خازنی در یک پله

شکل شماره 77- شکل موج ولتاژ PCC و اضافه ولتاژ ایجاد شده ناشی از کلید­زنی بانک خازنی در 16 پله

شکل شماره 78- کل موج ولتاژ LV ترانسفورماتور افزاینده و اضافه ولتاژ ایجاد شده ناشی از کلید­زنی خازنی در 16پله

شکل شماره 79- مقایسه اضافه ولتاژ ناشی از کلید­زنی اول در دو حالت مذکور برای PCC

شکل شماره 80- مقایسه اضافه ولتاژ ناشی از کلید­زنی اول در دو حالت مذکور برای سمت LV ترانسورماتور افزاینده

شکل شماره 81- تاثیر روش VZSC بر کاهش گذراهای ناشی از کلید­زنی خازنی در PCC

شکل شماره 82- تاثیر روش VZSC بر کاهش گذرا­های ناشی از کلید­زنی خازنی در ولتاژ سمت LV ترانسفورماتور افزاینده

شکل شماره 83- تنظیم نبودن زمان وصل فاز b کلید قدرت و تاثیر منفی آن بر فاز a ولتاژ ترانسفورماتور

شکل شماره 84- تاثیر روش VPZC بر کاهش گذرا­های ناشی از کلید­زنی خازنی در ولتاژ PCC

شکل شماره 85- تاثیر روش VPSC بر کاهش گذرا­های ناشی از کلید­زنی خازنی در ولتاژ سمت LV ترانسفورماتور افزاینده

شکل شماره 86- تنظیم نبودن ولتاژ اولیه خازن در فاز b و تاثیر منفی آن بر فاز a ولتاژ ترانسفورماتور

شکل شماره 87- تریستور

شکل شماره 88- تاثیر سوختن تریستور بر ولتاژ مبدل DFIG در حالت on-grid

شکل شماره 89- تاثیر سوختن تریستور بر ولتاژ مبدل DFIG در حالت off-grid

شکل شماره 90- تاثیر سوختن تریستور بر ولتاژ LV ترانسفورماتور افزاینده در حالت off-grid

شکل شماره 91- تاثیر قطع شدن خط انتقال بر PCC

شکل شماره 92- تاثیر قطع شدن خط بر ولتاژ LV ترانسفورماتور

شکل شماره 93- مقایسه اضافه ولتاژ ایجاد شده در فاز a از PCC ناشی از قطع شدن خط در صورت وجود و عدم وجود برقگیر

شکل شماره 94- مقایسه اضافه ولتاژ ایجاد شده در PCC در سه سناریوی مذکور

شکل شماره 95- شکل موج ولتاژ PCC بعد از وصل خط

شکل شماره 96- شکل موج ولتاژ LV ترانسفورماتور افزاینده بعد از وصل خط

شکل شماره 97- شکل موج ولتاژ HV ترانسفورماتور افزاینده بعد از وصل خط

صفحه

3

6

11

15

15

17

20

21

23

24

25

27

27

31

35

36

41

42

44

45

47

48

52

53

53

54

55

56

56

57

58

58

59

60

61

63

64

64

64

65

65

65

66

67

67

67

68

68

69

69

69

70

71

71

71

72

72

72

73

74

74

74

75

75

76

77

78

78

79

79

80

81

82

82

83

83

84

84

85

85

86

86

87

87

88

88

89

90

91

91

92

93

93

94

95

95

95