بررسی اثر حضور نیروگاه بادی در شبکه از لحاظ پایداری ولتاژی

امروزه ایجاد پارکهای بادی بزرگ به دلیل تولید اقتصادی و مسائل زیست- محیطی، جزء برنامه های مهم صنعت برق در هر کشوری می باشد. افزایش ظرفیت نصب توربین های بادی در شبکه های الکتریکی مزایا و معایب خاص خود را دارد که ارزیابی و تحلیل مسائل اتصال آنها به شبکه های الکتریکی مخصوصا" برای شبکه های الکتریکی دور از واحد های تولیدی بزرگ از جنبه های مطالعاتی گسترش این نیروگاه های بزرگ است. روشن است که نیروگاه های بادی بزرگی که از ژنراتورهای القایی استفاده می کنند توان راکتیو قابل ملاحظه ای از شبکه دریافت می کنند. کمبود توان راکتیو در زمان تولید نیروگاه های بادی باعث افزایش تلفات و تاثیرات منفی روی پایداری سیستم می شود. همچنین مشکلاتی نظیر کمبود ولتاژ و ناپایداری ولتاژ برای شبکه های ضعیف متصل به نیروگاه های بادی بزرگ را ایجاد می کنند مخصوصا" زمانی که تغییرات زیاد بار روی فیدر توزیع متصل وجود داشته باشد. برای مطالعه تاثیر نیروگاه های بادی روی دینامیک سیستم قدرت متصل، مدل دقیق دینامیکی برای توربینها و شبکه لازم است. از این رو تغییرات سرعت واقعی باد نیز برای شبیه سازی تغییرات توان خروجی نیروگاه و آثار آن بر روی پایداری ولتاژ مورد نیاز است. نهایتاً می توان با استفاده از ادوات facts شامل svc و statcom برای بررسی بهبود پایداری گذرا و دینامیکی و بالاخص پایداری ولتاژ روی این نیروگاه ارایه کرد که نتایج شبیه سازی، نشان خواهد داد که کارآیی این ادوات در تأمین توان رأکتیو و حفظ ولتاژ نقطه اتصال نیروگاه و نتیجتا" بالا بردن حاشیه پایداری سیستم قدرت است. ژنراتور القایی تغذیه دو سویه(dfig) یکی از انواع توربینهای سرعت متغیر توربین بادی dfig است. امروزه توربینهای بادی dfig به طور فزاینده ای در مزارع بادی استفاده می شوند.دلیل اصلی برای عمومیت dfigهای متصل به شبکه ملی،قابلیت آنها برای تغذیه توان در ولتاژ و فرکانس ثابت با توجه به تغییرات سرعت در روتور آنهاست.ساختار dfig امکان کنترل کلی ضریب توان را نیز دارد.یک نوع dfig از یک ماشین القایی روتور سیم پیچی شده استفاده می کند که روتور آن از طریق یک مبدل فرکانسی تغذیه می شود تا عملکرد سرعت متغیر را فراهم سازد. dfig شامل مبدل ac/dc/ac می باشد که دارای دو مولفه است: مبدل سمت راست روتور و مبدل سمت شبکه که اینها ادوات الکترونیک قدرتی هستند که از یک منبع ولتاژ dc یک منبع ولتاژ ac ایجاد می کنند.یک اتصال خازنی سمت dc به عنوان منبع ولتاژ dc عمل می کند.به همین دلیل این ساختار،ساختار پشت به پشت نامیده می شود.توان در یافتی توسط توربین بادی بوسیله ژنراتور القایی به توان الکتریکی تبدیل می شود و به شبکه توسط سیم پیچی های استاتور و روتور منتقل می شود. سیستم کنترلی فرمان زاویه گام و سیگنالهای فرمان ولتاژ را برای مبدلهای سمت روتور و شبکه تولید می کند تا توان توربین بادی،ولتاژ باس dc و توان راکتیو یا ولتاژ در ترمینالهای شبکه را کنترل کند. هدف از انجام این پروژه ارائ? تحلیل پایداری ولتاژی بالاخص پایداری استاتیکی در حضور یک مزرعه بادی به جهت بررسی پایداری ولتاژی شبکه در حضور نیروگاه بادی است. در این پروژه روند زیر دنبال می شود: 1. تحلیل حساسیت و مدال پایداری ولتاژ در حضور نیروگاه بادی 2. مدلسازی نیروگاه بادی برای مطالعات پایداری ولتاژ 3. شبیه سازی شبکه با حضور نیروگاه بادی در نرم افزار مناسب 4. بررسی پایداری ولتاژ در طی بروز اغتشاشات