مدلسازی و کنترل جبرانساز استاتیکی چند سطحی برای کاربرد در مزرعه بادی

در چند دهه اخیر با توجه به افزایش هزینه انرژی، محدودیت ذخایر و آثار محیطی روزافزون سوخت های فسیلی، منابع تجدیدپذیر انرژی توجهات بسیاری را به سمت خود جلب کرده اند. در این میان توسعه بهره برداری از توان باد به منظور تاًمین برق یکی از سریع ترین رشدها را به خود اختصاص داده است. جبران ساز سنکرون استاتیکی (statcom) یکی از ادوات facts می باشد که در سه دهه اخیر، جهت جبران سازی توان راکتیو و تنظیم ولتاژ، در صنعت برق به کار گرفته شده است. این جبران سازها پاسخ دینامیکی سریعی دارند و به موجب این ویژگی، ابزار مناسبی برای کاهش نوسانات ولتاژ به ویژه در سیستم های بادی هستند. در ساده ترین حالت در ساختار statcom از مبدل منبع ولتاژ دو سطحی استفاده می شود اما به کارگیری مبدل های چند سطحی در ساختار جبران ساز سنکرون استاتیکی، موجب افزایش سطوح ولتاژ خروجی، بهبود شکل موج ها و کاهش اعوجاجات هارمونیکی می شود. در این پایان نامه از یک مبدل پنج سطحی در ساختار statcom استفاده شده است و روش کنترلی و مدولاسیون مبتنی بر کنترل پیش گویانه مدل (mpc) برای مبدل مورد نظر ارائه شده است. از ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم (pmsg) و مبدل توان مقیاس کامل برای مدل سازی سیستم بادی استفاده شده است. روش کنترلی mpc برای هر دو مبدل سمت ژنراتور و شبکه ارائه شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی در نرم افزار pscad نشان می دهد که statcom پنج سطحی استفاده شده، قادر است با به کارگیری روش کنترل پیشنهادی، ولتاژ نقطه اتصال مشترک سیستم بادی و شبکه را به ازای شرایط کاری مختلف، تنظیم کند.