ارزيابي و تحليل محدودساز جريان خطاي ابررسانايي مبتني بر توربين هاي بادي و بهينه سازي چندهدفه آن

كارشناسي ارشد

توربين‌هاي بادي به‌عنوان يكي از قديمي‌ترين روش‌هاي توليد انرژي الكتريكي از منابع انرژي تجديدپذير محسوب مي‌شوند. باوجود افزايش تعداد مزارع بادي متصلشده به شبكه‌هاي قدرت و مزاياي فراواني كه دارند، در شرايط غيرعادي شبكه به‌ويژه زمانيكه تغييرات ولتاژ در شبكه رخ مي‌دهد، توربين‌هاي بادي اثرات نامطلوبي بر روي شبكه‌ي قدرت خواهند داشت. علاوه براين اتصال تعداد زيادي از مزارع بادي به خروجي شبكه‌هاي توزيع منجر به افزايش سطح اتصالكوتاه مي‌شود. امروزه بهره‌بردارهاي نيروگاه بادي با ايجاد كدهاي حفاظتي جهت پاسخ‌گويي به نيازمندي‌هاي موردنياز توربين‌هاي بادي، عملكرد اين ادوات را به طرز قابل‌توجهي بهبود مي‌دهند. يكي از اين نيازمندي‌ها ظرفيت گذر از افت ولتاژ است. در اين گزارش مطالعه‌اي بر روي روش‌هاي مختلف جهت بهبود ظرفيت گذر از افت ولتاژ توربين‌هاي بادي صورت مي‌گيرد. مي‌توان با اعمال يك سيستم كنترلي براي تزريق جريان راكتيو در مبدل سمت شبكه، زماني كه از ژنراتور با مغناطيس دائم استفاده مي‌شود، ظرفيت گذر از افت ولتاژ را بهبود بخشيد. در ادامه با تركيب محدودساز جريان خطاي مقاومتي ابررسانايي با يك نيروگاه بادي با توان خروجي 50 مگاواتي اين ظرفيت تا حد بسيار زيادي بهبود پيدا مي‌كند. يكي از مهم‌ترين مباحث استفاده از محدودسازها، طراحي آن‌ها به‌گونه‌اي است كه علاوه بر سازگاري با شرايط شبكه، برخي از ويژگي‌هاي آن مانند انرژي جاري‌شده در ابررسانا، زمان فرونشاني و زمان بازيابي به‌صورت بهينه باشند. اين موضوع را مي‌توان به‌صورت يك مسئله‌ي بهينه‌سازي چندهدفه در نظر گرفت كه الگوريتم‌هاي فرا ابتكاري براي حل اين مسائل پيشنهاد مي‌شود. به‌منظور ارائه‌ي يك روش جامع، نحوه‌ي طراحي يك محدودساز ابررسانايي براي يك شبكه‌ي نمونه موردبررسي قرار مي‌گيرد. واژه‌هاي كليدي: توربين بادي متصل به ژنراتور سنكرون با مغناطيس دائم؛ گذر از افت ولتاژ؛ محدودساز جريان خطاي ابررسانايي؛ طراحي بهينه‌ي محدودساز.

190631

دانشگاه علم و صنعت ايران

قدرت - الكترونيك قدرت و ماشين هاي الكتريكي

دكتر حسين حيدري