افزایش استفاده از مولدهای برق بادی باعث تضعیف شبکه و عامل اختلال و قطعی است

به گزارش "برق نیوز" محققان دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی و دانشگاه جانز هاپکینز دریافته اند که افزایش استفاده از مولدهای برق بادی می تواند شبکه برق را ضعیف تر و مستعد اختلال و قطعی نماید. محققان مشکل را شناسایی نکردند، اما روشی ابداع کردند که هماهنگی بین تولید برق بادی و ذخیره سازی انرژی به منظور به حداقل رساندن پتانسیل چنین اختلالی در توان را ایجاد می کند.

به طور معمول برقی که در خطوط انتقال شبکه برق جریان دارد، در معرض نوسانات کوچک و یا خطاهای غیر عادی بعد از یک اختلال، قرار دارد. این نوسان ها عموما با استفاده از کنترلر هایی در داخل ژنراتورهای برق کاهش می یابد. با این حال، در صورتی که کنترلر ها به اندازه کافی قوی نباشد ممکن است نوسانات پایدار گشته، راندمان انتقال قدرت کاهش یابد و تهدیدی برای ثبات شبکه ایجاد گردد. همچنین اگر به درستی کنترل نشود، این نوسانات حتی می تواند به قطعی برق گسترده ای منجر شود، همانند خاموشی ساحل غربی آمریکا در سال 1996 .
محققان دریافتند که تحت شرایط خاص، ژنراتورهای برق بادی این نوسانات را تشدید می کنند. به این دلیل که مزارع بادی بطور نامنظم برق تولید می کنند. نکته دیگری که می بایست مد نظر قرار گیرد این است کهمیزان انرژی که توسط مزارع بادی تولید می شود به میزان شدت وزش باد بستگی دارد. علاوه بر این، ماهیت این نوسانات به شدت به جایی که مزارع بادی در شبکه قرار دارد بستگی دارد.

دکتر آرانیا چاکرابورتی، استادیار مهندسی برق در دانشگاه NC State ، اظهار داشت: برای مقابله با این مشکل، روشی طراحی کرده اند که بین فعالیت کنترلرهای درون توربین های بادی و سیستم های مدیریت باتری هماهنگی ایجاد می کند تا جریان برق از مزارع بادی به شبکه را هموار سازد.
به طور خاص، این گروه تحقیقاتی چندین الگوریتم را توسعه داده اند که در تلاش است تا بین مزارع بادی و تجهیزات ذخیره سازی انرژی انطباق ایجاد کند. در صورتی که برق تولیدی از مزرعه بادی افزایش یابد، مازاد را می توان به جای اینکه به طور مستقیم بر روی شبکه برق تزریق نمود، برای شارژ باتری به تاسیسات ذخیره سازی فرستاد. به طور مشابه، اگر توان خروجی از مزرعه بادی کاهش یابد، باتری می تواند این فقدان را جبران نموده و برق به شبکه ارائه نماید.
چاکرابورتی همچنین ادعا کرد: با تطبیق عمل دو کنترلر، قادر خواهیم بود اثر میرایی مطلوبی را در جریان برق ایجاد و وضع پایداری را به شبکه بازگردانیم.
این مسئله بسیار مهم است چرا که انرژی بادی یکی از سریعترین منابع درحال رشد از انرژی های تجدید پذیر می باشد. افزایش سریع نصب و راه اندازی مزرعه بادی در ایالات متحده، که به دستور دولت و با هدف ارائه 20 درصد از برق این کشور از طریق انرژی بادی تا سال 2020، شتاب گرفته است.