بهبود توانایی گذر از خطا ( frt ) در مزارع بادی فراساحلی متصل شده به شبکه از طریق خطوط انتقال vsc - hvdc

همزمان با گسترش روزافزون استفاده از انرژی باد به صورت فراساحلی و در نتیجه افزایش فواصل انتقال انرژی این نوع مزارع بادی به شبکه، استفاده از خطوط انتقال dcمبتنی بر مبدل های منبع ولتاژ ( vsc - hvdc ) به دلیل امکانات کنترلی منحصر به فرد آنها به عنوان یکی از گزینه های مناسب برای اتصال این نوع مزارع بادی به شبکه مورد توجه ویژه قرار گرفته است. سیستم مورد مطالعه در این پایان نامه مزارع بادی مبتنی بر ژنراتورهای القایی تغذیه دوگانه ( dfig ) است که توسط خط انتقال hvdcبه سیستم قدرت موجود در ساحل متصل شده است. با رشد روزافزون استفاده از انرژی باد، اکثر کشورها الزاماتی را برای اتصال مزارع بادی به شبکه در نظر گرفته اند که از این قوانین با عنوان مجموعه دستورالعمل های شبکه ای یاد می شود. مهم ترین این الزامات توانایی گذر از خطا و عدم قطع شدن مزرعه بادی از شبکه و نیز الزام به تزریق توان راکتیو به شبکه در حین خطا می باشد. در این پایان نامه ضمن بررسی عملکرد کنترلی سیستم در شرایط مختلف از جمله بررسی پاسخ سیستم به تغییرات سرعت باد، ارائه روش هایی به منظور بهبود عملکرد آن در شرایط وقوع خطا نیز مورد توجه قرار گرفته است. در این روش ها ضمن برآورده نمودن جدیدترین الزامات مدنظر اپراتورهای سیستم در ارتباط با لزوم کنترل توان راکتیو شبکه در حین خطا، به منظور کاهش توان مزرعه بادی در حین خطا و در نتیجه حفظ ولتاژ سیستم انتقال در محدوده مجاز، از روش کنترل ولتاژ مزرعه در حین خطا استفاده شده است. روش های پیاده سازی شده شامل روش کاهش ولتاژ مزرعه برای هر فاز در لحظه عبور از صفر بردار شار آن فاز، روش کاهش ولتاژ مزرعه به صورت پله ای و نیز روش کاهش نمایی ولتاژ مزرعه می باشد. با توجه به بروز مولفه های dc گذرا با دامنه بسیار بزرگتر از حد مجاز در جریان مزرعه در اثر کاهش ناگهانی ولتاژ و تحمیل استرس های الکتریکی و مکانیکی ناشی از آن به مجموعه ژنراتور و توربین، هدف از اعمال این روش ها کاهش سریع توان مزرعه در حین خطا و حفظ ولتاژ لینک dc در محدوده مجاز و نیز کاهش دامنه این مولفه های گذرا در جریان مزرعه می باشد. مقایسه ای بین روش های مطرح شده از نظر تاثیر به کارگیری هر روش در میزان اضافه ولتاژ های گذرای ایجاد شده در خط انتقال و نیز دامنه مولفه های گذرای موجود در جریان مزرعه انجام شده است.