%34تخفیف

دانلود پروژه:تشخیص خطای کلید باز مبدل نیروگاه توربین بادی و بازآرایی آن به منظور ادامه تولید

تعداد 88 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir
فایل ناب

دانشکده فني و مهندسي

دوره کارشناسي ارشد

رشته مهندسي برق-گرایش قدرت

عنوان پایان نامه:

تشخیص خطای کلید باز مبدل نیروگاه توربین بادی و بازآرایی آن به منظور ادامه تولید

چکيده

یکی از مهمترین و پرکاربردترین نوع توربین­های بادی، توربین­های سرعت متغیر می­باشند که امروزه مورد استفاده قرار می­گیرند. در این نوع توربین­ها، به منظور استفاده حداکثری از ظرفیت توربین بادی، از سیم­پیچ روتور نیز در تولید انرژی الکتریکی استفاده می­شود. جریان رتور، دارای فرکانسی متفاوت از فرکانس شبکه می­باشد، بنابراین به منظور بکارگیری از این جریان بایستی از مبدلی استفاده نمود تا خروجی این مبدل، جریانی هم­فرکانس با جریان شبکه برق باشد. اما گاهی بدلیل خطای بوجود آمده در قسمت فرمان و یا اتصال کوتاهی که با عملکرد فیوز حفاظت شده است، عمل کلید زنی به موقع انجام نمی­شود و در اصطلاح خطای کلید باز رخ می­دهد.

هدف از نگارش این پایان­نامه، ارایه روشی برای تشخیص خطای کلید باز رخ داده در مبدل و رفع این خطا به منظور ادامه تولید توربین بادی می­باشد. نکته مهم در مورد نحوه تشخیص خطای کلید باز، سرعت، عدم اشتباه در تشخیص و بازآرایی سیستم به منظور ادامه تولید می­باشد.

در این پروژه روشی بر اساس مؤلفه­های متقارن ارایه می­شود که در آن امکان تشخیص خطا وجود دارد. این روش برای اولین بار مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این پیشنهاد نیز، مؤید مناسب بودن این روش تشخیص می­باشد.

کليد واژه: توربین بادی، DFIG، تشخیص خطای کلید باز، مؤلفه­های متقارن، بازآرایی سیستم.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                              صفحه

فهرست جدول‌ها ‌د

فهرست شکل‌‌ها ‌ه

فصل 1-     مقدمه………………..  1

1-1-     پیشگفتار…………. 1

1-2-     تاریخچه…………….  2

1-3-     شیوه های نوین.. 3

1-4-     هدف از انجام تحقیق.. 3

1-5-     نوآوری تحقیق.. 3

1-6-     ساختار گزارش…. 4

فصل 2-     بررسی انواع توربین بادی.. 5

2-1-     مقدمه…………  5

2-2-     فناوری توربینهای بادی.. 6

2-3-     اجزای اصلی توربین بادی.. 6

2-4-     انواع توربین ها از لحاظ سیستم عملکرد. 8

2-4-1-     عملکرد توربین های سرعت ثابت… 8

2-4-2-     الگوی عملکرد سرعت متغیر. 10

2-5-     ژنراتورهای مورد استفاده در توربین بادی.. 12

2-5-1-     ژنراتورهای سنکرون……….. 12

2-5-2-     ژنراتورهای جریان مستقیم.. 13

2-5-3-     ژنراتورهای القایی………. 14

2-6-     نتیجه گیری   15

فصل 3-    مدل های توربین بادی با ژنراتور آسنکرون.. 16

3-1-     مقدمه………….  16

3-2-     توربین بادی با محور قائم.. 16

3-3-     ساختار مدل مکانیکی.. 18

3-4-     مدل باد……………  19

3-5-     مدل آیرودینامیک… 20

3-6-     مدل اجزاء چرخشی.. 21

3-7-     سیستم ژنراتور 22

3-8-     مدل برج………….  23

3-9-     مدل الکتریکی.. 24

3-10-   مدل DFIG با استفاده از سیگنالهای سه فاز 25

3-11-   مدل DFIG در محور قاب dq. 27

3-12-   مبدل قدرت……….. 30

3-12-1-   آرایش های مبدل…………………. 30

3-13-   بررسی شکل موج جریان های عبوری از مبدل.. 32

فصل 4-    خطای کلید باز مبدل نیروگاه بادی و روش های تشخیص آن.. 33

4-1-     مقدمه………………  33

4-2-     انواع خطا و دسته بندی آن.. 33

4-3-     کنترل تحمل پذیر خطا 35

4-4-     خطای کلید باز و دلایل وقوع آن.. 37

4-5-     ضرورت تشخیص خطای کلید باز و عدم خروج توربین بادی از شبکه. 38

4-6-     روش های تشخیص خطا 40

4-6-1-      تشخیص خطا بر اساس روش جریان DC نرمالیزه اصلاح شده 41

4-6-2-      تشخیص خطا براساس روشی مشابه جریان نرمالیزه اصلاح شده 43

4-7-     ارائه روشی جدید برای تشخیص خطای کلید باز 48

4-8-     ویژگی های شکل موج جریان مبدل حین خطای کلید باز 48

4-9-     مؤلفه های متقارن روشی برای تشخیص خطای کلید باز 49

4-10-   بررسی روش ارایه شده بر روی یک شبکه نمونه. 52

4-10-1-   خطای کلید باز بر روی مبدل سمت شبکه. 53

4-10-2-   خطای کلید باز بر روی مبدل سمت شبکه. 57

4-10-3-   تأثیر اضافه بار بر روی جریان های مبدل سمت رتور و شبکه. 60

4-10-4-   بررسی وضعیت سنکرون.. 63

4-10-5-   برررسی وضعیت اتصال کوتاه سه فاز و تکفاز 67

4-10-6-    نحوه تشخیص کلید از مدار خارج شده 68

4-11-   بازآرایی آرایش مبدل به منظور ادامه تولید مبدل توربین بادی.. 69

4-12-   نتیجه گیری………… 71

فصل 5-    نتیجه گیری و پیشنهادات… 73

5-1-     نتیجه گیری   73

5-2-     پیشنهادات…. 74

فهرست مراجع…. 75

فهرست جدول‌ها

عنوان                                                                                                                               صفحه

جدول ‏3‑1: جدول تشخیص خطای کلید باز (x صفر یا 1 را در جدول نشان میدهد) 46

فهرست شکل‌‌ها

عنوان                                                                                                                               صفحه

شکل ‏2‑1: اجزای توربین بادی.. 7

شکل ‏2‑2: توربین بادی با ژنراتور آسنکرون.. 14

شکل ‏3‑1: توربین بادی با محور افقی.. 17

شکل ‏3‑2: : زیرمجموعه های در نظر گرفته شده برای مدل مکانیکی توربین بادی.. 18

شکل ‏3‑3: طیف Van der Hoven. 20

شکل ‏3‑4: مدل اجزاء چرخشی سه جرمی.. 21

شکل ‏3‑5: واحدهای تولید کننده برای توربینها بادی سرعت متغیر با(a) مبدل نیمه کامل و(b) مبدل کامل. 22

شکل ‏3‑6: (a) حرکت خمشی بر روی برج و (b) مدل برج.. 24

شکل ‏3‑7: نمایی از نحوه اتصال DFIG.. 25

شکل ‏3‑8: مدل DFIG با استفاده از سیگنالهای سه فاز 26

شکل ‏3‑9: مدل DFIG در محور dq- رفتار دینامیکی.. 28

شکل ‏3‑10: مبدل قدرت DFIG در توربین بادی.. 30

شکل ‏3‑11: مبدل دو سطحی.. 31

شکل ‏3‑12: مبدل چند سطحی.. 32

شکل ‏3‑13: جریان عبوری از مبدل سمت رتور در سرعت سنکرون.. 32

شکل ‏4‑1: کنترل خطای قابل تحمل. (a) تنظیمات و (a+b)‌ اصلاح ساختار 35

شکل ‏4‑2: نواحی خطا و عملکرد. 36

شکل ‏4‑3: مبدل های موجود بر روی سیستم DFIG.. 38

شکل ‏4‑4: (a) شکل موج جریان در وضعیت سرعت سنکرون و (b) مقدار حدآستانه در سرعت سنکرون.. 43

شکل ‏4‑5: جهت های ذخیره نقاط نمونه برداری در سرعت زیر سنکرون و مافوق سنکرون. (a) سرعت زیر سنکرون. (b) سرعت مافوق سنکرون. 48

شکل ‏4‑6: شکل جریان عبوری از مبدل در شرایط خطای کلید باز 49

شکل ‏4‑7: تبدیل مؤلفه نامتقارن سه فاز به سه توالی مثبت، منفی و صفر. 50

شکل ‏4‑8: شمایی از شبکه مورد نظر برای شبیه سازی.. 52

شکل ‏4‑9: آرایش DFIG مورد نظر. 53

شکل ‏4‑10: جریان عبوری از مبدل سمت رتور 54

شکل ‏4‑11: جریان عبوری از مبدل سمت شبکه. 54

شکل ‏4‑12: اندازه و فاز توالی مثبت جریان مبدل سمت رتور (خطا بر روی مبدل سمت رتور) 55

شکل ‏4‑13: اندازه و فاز توالی منفی جریان مبدل سمت رتور (خطا بر روی مبدل سمت رتور) 55

شکل ‏4‑14: اندازه و فاز توالی مثبت جریان مبدل سمت شبکه (خطا بر روی مبدل سمت رتور) 56

شکل ‏4‑15: اندازه و فاز توالی منفی جریان مبدل سمت شبکه (خطا بر روی مبدل سمت رتور) 57

شکل ‏4‑16: جریان عبوری از مبدل سمت رتور 57

شکل ‏4‑17: جریان عبوری از مبدل سمت شبکه. 58

شکل ‏4‑18: اندازه و فاز توالی مثبت جریان مبدل سمت رتور (خطا بر روی مبدل سمت شبکه) 58

شکل ‏4‑19: اندازه و فاز توالی منفی جریان مبدل سمت رتور (خطا بر روی مبدل سمت شبکه) 59

شکل ‏4‑20: اندازه و فاز توالی مثبت جریان مبدل سمت شبکه (خطا بر روی مبدل سمت شبکه) 59

شکل ‏4‑21: اندازه و فاز توالی منفی جریان مبدل سمت شبکه (خطا بر روی مبدل سمت شبکه) 60

شکل ‏4‑22: جریان عبوری از مبدل سمت رتور (وضعیت اضافه بار) 60

شکل ‏4‑23: جریان عبوری از مبدل سمت شبکه (وضعیت اضافه بار) 61

شکل ‏4‑24: اندازه و فاز توالی مثبت جریان مبدل سمت رتور (وضعیت اضافه بار) 61

شکل ‏4‑25: اندازه و فاز توالی منفی جریان مبدل سمت رتور (وضعیت اضافه بار) 62

شکل ‏4‑26: اندازه و فاز توالی مثبت جریان مبدل سمت شبکه (وضعیت اضافه بار) 62

شکل ‏4‑27: اندازه و فاز توالی منفی جریان مبدل سمت شبکه (وضعیت اضافه بار) 63

شکل ‏4‑28: جریان عبوری از مبدل سمت رتور (سرعت سنکرون) 64

شکل ‏4‑29: جریان عبوری از مبدل سمت شبکه (سرعت سنکرون) 64

شکل ‏4‑30: سرعت باد در زمان عبور از سرعت سنکرون.. 64

شکل ‏4‑31: اندازه و فاز توالی مثبت جریان مبدل سمت رتور (سرعت سنکرون) 65

شکل ‏4‑32: اندازه و فاز توالی منفی جریان مبدل سمت رتور (سرعت سنکرون) 66

شکل ‏4‑33: اندازه و فاز توالی مثبت جریان مبدل سمت شبکه (سرعت سنکرون) 66

شکل ‏4‑34: مقدار ولتاژ خازن کوپلینگ در زمان اتصال کوتاه سه فاز 67

شکل ‏4‑35: مقدار ولتاژ خازن کوپلینگ در زمان اتصال کوتاه تکفاز فاز به زمین.. 68

شکل ‏4‑36: آرایش مورد نظر مبدل برای DFIG.. 70

شکل ‏4‑37: الگوریتم نحوه تشخیص خطای کلید باز 72

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo