%37تخفیف

دانلود پروژه:طراحی و پیاده سازی کنترلر بهینه در مبدل های دوسر تغذیه توربین بادی 400 وات

Name: دانلود پروژه:طراحی و پیاده سازی کنترلر بهینه در مبدل های دوسر تغذیه توربین بادی 400 وات
SKU: 2610
Price: 220000 IRR
Availability: InStock

تعداد 143 صفحه فایل word

چکیده

با افزایش مداوم تقاضای انرژی و نگرانی های محیط زیست، توسعه شبکه برق هوشمند، به یکی از موضوعات مهم پژوهش در جهان تبدیل شده است. برای مقابله با چالشهای بحرانی و توسعه واقعی شبکههای هوشمند، تلاشهای گسترده و بزرگی در این حوزه در سطوح مختلف، از جمله تحقیقات دانشگاهی، توسعه و تحقیقات صنعتی و سیاستگذاریهای دولتی، اختصاص داده شده است. در حالی که کل سیستم شبکههای هوشمند فنآوری های یکپارچه و نظام اجتماعی را بسیار پیچیده کرده است. هدف و موضوعیت اصلی این پایاننامه، طراحی و پیاده سازی یک کنترلر بهینه مبدل توربین بادی(WT) با دو تغذیه ژنراتور القایی (DFIG)، خواهد بود.

DFIG در بسیاری ازموارددر سیستم های قدرت باد با توجه به مزایای آن نسبت به دیگر ژنراتورهای توربین باد، همانند ژنراتور القایی قفس سنجابی وژنراتور سنکرون مغناطیسی دائم استفاده میشود. از مشخصات DFIG، راندمان بالا، کنترل انعطاف پذیری و سرمایه گذاری کم آنها خواهد بود که به طور کامل به تشریح اصول و نحوه عملکرد ژنراتورهای از دو سو تغذیه در این پایان نامه خواهیم پرداخت. اما آن چیز که بسیار مهم است تحلیل پایداری و کنترل بهینه مبدلهای توربین بادی (WT) با DFIG که تا به امروز توسط بسیاری از پژوهشگران مورد مطالعه قرار گرفته است.

با مطالعات مقالات و تحقیقات گذشته میتوان چنین استنباط کرد که به عنوان نمونه، یکی ازچالشهای اصلی برای DFIG بر مبنای بهینهسازی مزرعه باد، مشارکت تعداد زیادی از پارامترهای مورد نیاز درجهت بهینهسازی برای تامین و اطمینان از یک تعامل خوب قدرت باد با شبکه قدرت در یک نقطه اتصال مشترک خواهد بود.

روشی که در این پایان نامه برای بهینه ساختن همه پارامترهای کنترل در DFIG در یک زمان استفاده می شود، بکارگیری و استفاده از شیوه روش خطی مربعی گوسی با بازیابی حلقه است. این روش میتواند عملکرد و کارایی DFIG را در شبکه قدرت اصلاح کند. در این پایان نامه شبیه سازی با استفاده از نرم افزار متلب انجام شده و کارائی روش مذکور در کنترل توربین بادی مورد ارزیابی قرار گرفته است.

کلید واژه: توریبن بادی، DFIG، کنترل بهینه، روش خطی مربعی گوسی با بازیابی حلقه

دسته: فنی و مهندسی, مهندسی برق برچسب: DFIG, توریبن بادی, روش خطی مربعی گوسی با بازیابی حلقه, کنترل بهینهدانلود-پروژه-کارشناسی-ارشد-مقاله-پایان نامه-پژوهش-

توضیحات
نظرات (0)

فهرست مطالب

عنوان صفحه

چکیده 1

فصل اول– مقدمه

مقدمه 3

1-1- ضرورت و بیان مساله 4

1–2– ساختارپایان نامه 5

فصل دوم- انرژی بادی و آشنایی با مبانی توربین بادی

مقدمه 7

2-1- گزینش جهانی انرژی برق بادی. 7

2-2- سالم بودن انرژی برق بادی. 7

2-3- پیشرفتهای انرژی بادی در جهان. 8

2-4- انرژی بادی در ایران. 9

2-4-1- پتانسیل انرژی بادی در ایران. 9

2-4-2-وضعیت ایران در حوزه ی استفاده از انرژی باد 10

2-4-3- چشم انداز انرژی بادی در ایران. 12

2-5- توربينهاي بادي. 12

2-5-1- اصول کارتوربين هاي بادي. 12

2-5-2- انواع توربينهاي بادي مدرن. 13

2-5-3- اجزای داخل توربينهای بادي. 13

2-6- مدلسازی سیگنال کوچک توربین باد 15

2-7- نتیجه گیری. 16

فصل سوم- کنترل و مدلینگ ژنراتور القایی از دو سو تغذیه

مقدمه 18

3-1- ژنراتورهای القایی از دو سو تغذیه 18

3-1-1- اصول کار 18

3-1-2- مدلینگ ژنراتورهای القایی از دو سو تغذیه 20

3-1-2-1- روابط الکتریکی. 20

3-1-2-2- روابط مکانیکی. 21

3-1-3- قاب مرجع ….. 21

3-1-4- مدلینگ در قاب مرجع ….. 23

3-1-4-1- معادلات الکتریکی. 23

3-1-4-2- نماد فازوری. 25

3-1-4-3- معادلات مکانیکی. 26

3-1-5- سیستم یکای واحد. 27

3-2- مدلهای کاهش مرتبه 29

3-2-1- مدل مرتبه سوم 29

3-2-1-1- صرفنظر از ناپایداری استاتور 29

3-2-1-2- فرمول فضای حالت.. 30

3-2-1-3- صرفنظر از مقاومت استاتور 31

3-2-1-4- ملاحظات توان. 32

3-2-1-5- معادله مکانیکی. 32

3-2-2- مدل مرتبه اول. 33

3-3- مدلهای مبدل. 33

3-3-1- مبدل سمت تغذیه 33

3-3-2- مبدل سمت روتور 34

3-4- استراتژی کنترل. 35

3-4-1- کنترل توان اکتیو. 35

3-4-2- کنترل توان رکتیو یا ولتاژ 35

3-4-3- قاب مرجع شار استاتور 36

3-4-4- اعمال بر روی جریان روتور 37

3-4-5- بلوکهای کنترلی. 37

3-4-6- سیگنال معادل ماشین تک خطی. 38

3-4-7- کلید زنی بین قابهای مرجع. 39

3-5- مدل DFIG.. 40

3-5-1- فرضیهها 40

3-5-2- مدار معادل. 40

3-5-3- مدلهای مرتبه اول و سوم 41

3-5-3-1- مدل مرتبه اول. 42

3-5-3-2- مدل مرتبه سوم 43

3-5-4- تئوری توان تحویل داده شده توسط مدل مرتبه اول. 43

3-5-4-1- محاسبه توان اکتیو استاتور 43

3-5-4-2- محاسبات توان رکتیو استاتور 44

3-5-4-3- محاسبات توان اکتیو روتور 44

3-5-5- منبع ولتاژ کنترل شده 44

فصل چهارم- بررسی پیشینهی تحقیق

مقدمه 48

4 -1- پیشینه تحقیق. 48

4-1-1- برخی از مفاهیم کنترل DFIG.. 48

4-1-2-کنترل جریان مستقیم و غیر مستقیم روتور 53

4-1-3-کنترل بردار محورشاراستاتورجهت همزمانی DFIG با شبکه 57

4-1-4-کنترل توان درخطای فاز به زمین در حضورDFIG.. 65

4-1-5- روش کلاسیک پیش فاز و ژنتیک در پایداری سیستم قدرت مجهز به DFIG 67

4-1-5-1- روش کلاسیک(کنترل بردار) 68

4-1-5-2- روش الگوریتم ژنتیک.. 72

4-1-6- بازگرداندنکارعادیتوربینهایبادیپسازرفع خطاباارائهطرحهایکنترلهماهنگ 75

4-1-7- کنترلفرکانسباروبهینهسازیپارامترهایکنترلسرعتژنراتورهایDFIG توسطPSO 81

فصل پنجم- طراحی کنترل به روش LQG/LTR و شبیهسازی و نتایج

مقدمه 87

5-1- شبیه سازی شبکه ی توزیع 23 باسه 87

5-2- توصیف سیستم. 97

5-3- طراحی کنترل کننده توربین باد 97

5-3-1- طراحی فیدبک حالت.. 97

5-3-2- کنترل مربع خطی گوسی LQG. 98

5-3-3-تنظیم کننده ی مربعی خطی (LQR) 101

5-3-4- فیلتر کالمن. 102

5-3-5- طراحی کنترل کننده LQG/LTR. 103

5-3-6- بازيابي حلقه 104

5-3-6-1- بازيابي حلقه در ورودي. 104

5-3-6-2- بازيابي حلقه در خروجي. 105

5-4- کنترل و شبیه سازی مدل توربین باد 105

5-4-1- طراحي به‌روش LQG/LTR. 112

5-4-2 طراحي فيلتر کالمن. 112

فصل ششم- نتیجهگیری و پیشنهادات

6-1- نتیجهگیری. 121

6-2- پیشنهادات.. 121

فهرست منابع. 122

چکیده انگلیسی. 124

فهرست جداول

عنوان صفحه

جدول (2-1) ظرفیت تولیدی نیروگاه بادی در ایران بازه زمانی (2013-1997) 11

جدول (2-2) ظرفیت و تعداد توربینهای مزارع بادی ایران. 11

جدول (4-1)پارامترهای مدل پرّه ی توربین. 63

جدول (4-2) پارامترهای ماشین القایی قفس سنجابی ……… 63

جدول (4-3) پارامترهای ماشین القایی از دو سو تغذیه …….. 64

جدول (۴-4) مقادیر ویژه ماتریس A وضرایب میرایی سیستم با PSS و بدون استفاده ازآن 75

جدول(4-5) پاسخ فرکانسی پایین جهش و بالا جهش با و بدون حضور DFIG.. 84

جدول(4-6) پارامترهای بهینه سیستم دو ناحیهای. 84

جدول (4-7) مقایسه پاسخ مراحل انجام شده 85

فهرست علائم و اختصارات
معادل فارسی	معادل انگلیسی	علامت
لغزش	Slip
فرکانس جریانی روتور	Rotor currents frequency
مقاومت سیم پیچ استاتور	Stator winding resistance
مقاومت سیم پیچ روتور	Rotor winding resistance
ماتریس القایی استاتور	Stator inductance matrix
ماتریس القایی روتور	Rotor inductance matrix
ماتریس القایی متقابل	Mutual inductance matrix
ماتریس نشتی استاور	Stator leakage inductance
ماتریس نشتی روتور	Rotor leakage inductance
بیشینه اندوکتانس متقابل	Maximum mutual inductance
جابجایی زاویه روتور	Rotor angular displacement
لختی ماشین	Inertia of the machine
گشتاور مکانیکی	Mechanical torque
گشتاورالکترومغناطیسی	Electromagnetic torque	،
تغییرات زاویه ای قاب مرجع	Angular displacement of the dq0-reference frame
سرعت زاویه ای قاب مرجع	Angular speed of the dq0-reference frame
ماتریس انتقال	dq0-transformation matrix
شار نشتی در هر ثانیه	Flux linkages per second
رکتانس استاتور	Stator reactance
رکتانس روتور	Rotor reactance
رکتانس متقابل	Mutual reactance
توان مکانیکی	Mechanical power
توان الکتریکی	Electric power
توان دسترس شفت ژنراتور	Power available on the generator shaft
تلفات اهمی	Ohmic losses
توان مغناطیس شوندگی	Magnetizing power
توان تولید شده	Generated power
توان نامی مکانیکی	Machine’s rated power
توان مبنا	Base power
فرکانس شبکه	Grid frequency
سرعت سنکرون الکتریکی	Electric synchronous speed
سرعت مکانیکی روتور	Rotor mechnical speed
سرعت الکتریکی روتور	Rotor electrical speed
ولتاژ مبنا	Base voltage
جریان مبنا	Base current
امپدانی مبنا	Base impedance
لغزش نرمال	Nominal slip
توان مکانیکی نامی	Rated mechanical power
گشتاور مبنا	Base torque
سرعت مبنا	Base speed
ثابت زمانی شتاب	Acceleration time constant
ولتاژ مصنوعی	Fictitious voltage
رکتانس مصنوعی	Fictitious reactance
ثابت زمانی مدار باز	Open-circuit time constant
توان تولید شده از استاتور	Power generated from the stator
توان تولید شده از سمت روتور	Power generated from the rotor
خازن اتصال DC	DC-link capacitance
پهنای مولفه x مدوله شده	Modulation depth’s x-component
پهنای مولفهy مدوله شده	Modulation depth’s y-component
زاویه بحرانی برای سیگنال SIME	Critical angle for SIME signal
زاویه غیر بحرانی برای سیگنال SIME	Non-critical angle for SIME signal
سرعت بحرانی برای سیگنال SIME	Critical speed for SIME signal
سرعت غیر بحرانی برای سیگنال SIME	Non-critical speed for SIME signal
سیگنال SIME	SIME signal
گین تقویت شده برای سیگنالSIME روی P	Amplification gain for the SIME signal on the P side
گین تقویت شده برای سیگنالSIME روی Q	Amplification gain for the SIME signal on the Q side
ولتاژ کنترل شده	Controllable voltage
رکتانس مربوطه برای کنترل ولتاژ	Reactance associated to the controllable voltage
مقدار ولتاژ کنترل شده	Controllable voltage magnitude
زاویه ولتاژی کنترل شده	Controllable voltage angle
خروجی توان الکتریکی	Electrical power output
خروجی توان رکتیو	reactive power output
خروجی توان رکتیو روتور	Rotor reactive power output
خروجی توان رکتیو استاتور	Stator reactive power output