پایان نامه مدلسازی توربین بادی متصل به شبکه توزیع و یا فوق توزیع جهت تامین بار

فهرست:

مقدمه……………….. 2

1-1- پیشگفتار. 2

1-2- انواع ژنراتورهای مورد استفاده در توربین های بادی 3

1-2-1- ژنراتور DC  با پل اینورتری با کموتاسیون خط 4

1-2-2- کاربرد ژنراتور سنکرون و اینورتر/ یکسو ساز در توربینهای بادی: 6

فصل 2- مروری بر تحقیقات انجام شده 9

2-1- سیستم های ژنراتور القایی تغذیه دو سویه برای توربین های بادی 9

2-1-1- کاربرد ژنراتورهای القائی دو سو تغذیه متصل به اینورتر / یکسوساز با رابط جریان :DC 16

2-1-2- کاربرد ژنراتور القائی دو سو تغذیه متصل به اینورتر / یکسوساز با رابط ولتاژ:DC 17

2-1-3- کاربرد  ژنراتور القائی دو سو تغذیه و سیکلوکانورتر(مبدل AC/ AC): 19

2-1-4- آرایشهای توربین بادی سرعت متغیر با ظرفیت کم 21

2-1-5- ژنراتور DC با رابط ولتاژ DC  بکارگیری چاپرها: 21

2-2- ژنراتور القایی 21

2-2-1-  ژنراتور القائی با رابط ولتاژDC: 21

2-2-2- ژنراتور القائی با رابط جریان DC: 22

2-2-3- آرایش ژنراتور القائی و سیکلوکانوتر: 22

2-2-4- ژنراتور القائی و مبدلی با رابط فرکانسی بالا: 23

2-3- آرایش های ژنراتورهای آهنربائی دائم: 23

2-4- مشکل هارمونیک ها در اتصال تولید پراکنده به شبکه توزیع و افت کیفیت توان 29

2-4-1- هارمونیکها و هارمونیکهای میانی 30

2-4-2- انواع فیلترهای بهبود کیفیت توان 31

2-5- تاثیر نصب مولد تولید پراکنده بر روی سیستم حفاظتی شبکه توزیع وارائه تجربه عملی ستینگ حفاظتی نمونه 32

2-6- نگاهی به نیروگاههای بادی از دیدگاه اقتصادی 40

2-6-1- بررسی اقتصادی تولید پراکنده در سیستم توزیع 44

فصل 3- مدلسازی سیستم بادی 62

3-1- تحلیل مسایل اقتصادی پروژه ها 62

3-1-1-  مزایای اقتصادی DG ازدید شرکت توزیع 63

3-2- تحلیل توربین بادی 64

فصل 4- شبیه سازی ها و اخذ نتایج آن 73

4-1- شبیه سازی سیستم مورد مطالعه 73

4-1-1- حالت عادی کارکرد سیستم 73

4-1-2- عملکرد سیستم با در نظر گرفتن یک خطای تکفاز در سیستم 84

4-2- شبیه سازی توربین بادی با ژنراتور القایی عادی متصل به شبکه توزیع 93

4-2-1- شبیه سازی توربین بادی عادی متصل به شبکه توزیع  بدون اعمال اتصال کوتاه 95

4-2-2- شبیه سازی توربین بادی عادی متصل به شبکه توزیع با اعمال فالت  تکفاز 101

4-3- پایداری ولتاژ 107

4-3-1- پایداری گذرا 108

4-4- اصول عملکرد بانک های خازنی و اصلاح ضریب توان 109

فصل 5- نتیجه گیری و پیشنهادات 118

5-1- نتیجه گیری 118

5-2- پیشنهادات 119

فهرست مراجع... 120

منبع:

[1] Soder L. “The value of wind power”, ch. 9 in Wind Power in Power Systems 2005.

[2] Matevosyan J, Ackermann T, Bolik S. “Technical regulations for the interconnection of wind farms to the power system”, ch. 7 in Wind Power in Power Systems 2013.

[3] Castro-Sayas F, Allan R. Generation availability assessment of wind farms. IEE GTD 1996; 143: 507–518.

[4] Peng W, Billinton R. Reliability benefit analysis of adding WTG to a distribution system. IEEE Transactions on Energy Conversion 2014 ; 16: 134–139.

[5] Rios M, Kirschen D, Jayaweera D, Nedic D, Allan R. Value of security: modelling time dependent phenomena and weather conditions. IEE Transactions on Powers Systems 2012; 17: 543–548.

[6] Billinton R, Guang B. Generating capacity adequacy associated with wind energy. IEEE Transactions on Energy Conversion 2004; 19: 641–646. [3] Kouro, S.; Malinowski, M.; Gopakumar, K.; Pou, J.; Franquelo, L.G.; Bin Wu; Rodriguez, J.; Pérez, M.A.; Leon, J.I.; , "Recent Advances and Industrial Applications of Multilevel Converters," Industrial Electronics, IEEE Transactions on , vol.57, no.8, pp.2553-2580, Aug. 2014.

[7] Energy Networks Association (ENA). Engineering technical report 131, 2006, “Analysis package for assessing generation security capability – users’ guide”, Engineering Directorate, Energy Networks Association, London UK.

[8] Customer Led Network Revolution (CLNR). Learning outcome 1 interim results, published 21 December 2012, accessed 11.02.2013 via http://www.networkrevolution.co.uk/industryzone/projectlibrary/learning-outcome-one-results

[9] Dias J, Borges C. 2010, “Object oriented model for composite reliability evaluation including time varying load and wind generation”, Paper 30.4 in PMAPS 2010.

[10] Contribution of wind farms to distribution network reliability S. Blake et al. Wind Energ. (2014) © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.DOI: 10.1002/we32.

[11] Kazemtabrizi B, Crabtree C, Hogg S. 2013, “Reliability evaluation of new offshore wind farm electrical grid connection topologies”, Proceedings of ASME Turbo Expo 2013, GT2013, 3-7 June, 2013.

[12] Romanowitz H. 2005, “Weak power on weak grids in California and the US Midwest”, ch. 12 in Wind Power in Power Systems.

[13] Blake S, Taylor P. 2006, “Investigation into the use of hydrogen technology with a wind farm constrained by the grid”, Proceedings, University Power Engineering Conference, Padova, Italy, September 2006.

[14] Danesh Shakib A, Balzer G. 2010, “Energy storage design and optimization for power system with wind feeding”, Paper 3.1 in PMAPS 2010.

[15] Gao Z, Wang P, Wang J. 2010. “Impacts of energy storage on reliability of power systems with WTGs”, Paper 3.3 in PMAPS 2010.

[16] Dent C, Zachary S. 2012, “Capacity value of additional generation: probability theory and sampling uncertainty”, Probability Methods Applied to Power Systems conference, (PMAPS 2012), Istanbul, Turkey.

[17] Energy Networks Association (ENA). 2010, National fault and interruption reporting scheme, System and Equipment Performance 2009/2010.

[18] H.L. Hess and E. Muljadi, "Power converter for wind turbine  pplication," . IEEE Power Engineering Society Summer Meeting. Vol. 2, pp.1275-1276, 2014.

[19] L. Helle and S. Munk-Nielsen, "Comparison of converter efficiency in large variable speed wind turbines," . Applied Power Electronics Conference and Exposition, Sixteenth Annual IEEE APEC 2001, vol.1, pp.628 – 634, March 2011.

[20] M.N. Eskander and M.T. El Hagry, "Optimal performance of double output induction generator used in WECS,". Fifth European Conference on Power Electronics and Applications. Vol.8, pp.276-281, 1993.

[21] P.M. Espelage and B.K. Bose, "High-Frequency Link power conversion" IEEE Trans. on Industry Applications. Vol.13, No.5, pp.387-394, 1988.

[22] F. Schwartz, "A Double sided cycloconverter" IEEE Trans. on Industrial Electronics and Control Instrumentation Vol. IECI-28, No.4, pp.282-291, 1981.

[23] J.G. Slootweg, "Wind Power: Modeling and Impact on Power System Dynamics", PhD thesis, Delf   University of Technology,Netherlands , 2013

[24] R. Pena, J.C. Clare, G.M. Asher, "Doubly fed induction generator using back-to-back PWM converters and its application to variable-speed wind-energy generation," IEE Proceeding of Electr. Power Appications. Vol.143, No. 3,  May 1996.

[25] V. Akhamtov "Modelling of Variable-Speed Wind Turbines with Double-fed Induction Generators in Short Term Stability Investigations", Proceeding of 3rd Int. Workshop on Transmission Networks for Offshore Wind Farms. pp. 1-23,  Sweden, 2012.

[26] G. Pepermans, et al,"Distributed Generation:Definition, Benefits and Issues", Energy Policy, Vol.33, Issue 6, April, 2005; pp. 787-798.

[27] W. El-Khattam., M. Salama, "Distributed Generation Technologies, Definitions and Benefits", Electric Power Systems Research 71 (2004) 119–128

[28] T. Ackermann, V. Knyazkin. "Interaction Between Distributed Generation and the Distribution Network: Operation Aspects", IEEE/PES Transmission and Distribution Conference and Exhibition Asia Pacific, Volume 2, pages 1357-1362, 2013.

[29] A. Girgis, and S. Brahma, “Effect of Distributed Generation on Protective Device Coordination in Distribution System”, Proc. Large Engineering Systems Conference, Halifax, NS, Canada, pp. 11-13, 2012.

[30] IEEE1547-2003