کد خبر: ۵۸۷۴
تاریخ انتشار : ۱۳:۴۴ - ۳۰ مهر ۱۳۹۳
با گسترش روز افزون جوامع بشری و توسعه صنعتی جوامع مختلف، نیاز به منابع انرژی، در حال افرایش است. از سویی دیگر منابع فسیلی درجهان رو به اتمام هستند. این منابع، از نظر اندازه و مقدار، محدود بوده و درضمن، آلاینده محیط زیست نیز محسوب می شوند.

به گزارش "برق نيوز" با گسترش روز افزون جوامع بشری و توسعه صنعتی جوامع مختلف، نیاز به منابع انرژی، در حال افرایش است. از سویی دیگر منابع فسیلی درجهان رو به اتمام هستند. این منابع، از نظر اندازه و مقدار، محدود بوده و درضمن، آلاینده محیط زیست نیز محسوب می شوند. از این رو در سالهای اخیر، گرایش به استفاده از منابع نوین و تجدیدپذیر انرژی، رو به فزونی است. یکی از ارزان­ترین و در دسترس­ترین منابع تجدیدپذیر انرژی ، انرژی باد است. بررسی میزان استفاده از این انرژی در سال­های اخیر به خوبی گویای اهمیت و جایگاه آن در تامین انرژی در سطح جهان است. در سال 2006 میزان ظرفیت تولیدی برق از نیروگاه بادی در سراسر جهان برابر با 73/9 گیگاوات بود که این میزان چیزی حدود یک درصد از کل انرژی الکتریکی تولیدی در جهان محسوب می­شد. اما در طول بازه زمانی بین سال­های 2000 تا 2006 رشد استفاده از انرژی بادی برای تولید انرژی الکتریکی تقریبا چهار برابر شده است.

استفاده از انرژی بادی باد برای تولید انرژی الکتریکی دارای مزایای زیر است:

1- ارزان بودن

2- سوخت رايگان

3- دسترسي فراگير به منبع توليد يعني باد

4- افزايش قيمت سوخت­هاي فسيلي و توجيه اقتصادي ميان مدت

5- پاك بودن و زيان كمتر آنها براي محيط زيست

6- توجه به تنوع در سبد توليد انرژي

از طرف ديگر نياز به توسعة سريع بخش توليد، ضرورت برنامه­ريزي و نگاهي جامع جهت محاسبه حداقل ميزان توليد مورد نياز براي سال­هاي آتي، با در نظر گرفتن قيود مختلف، از جمله توجه به حداقل­هاي قابليت اطمينان و كمترين هزينه ممكن را آشكار می­سازد. در اين راستا مواردي همچون چگونگي برنامه­ريزي زماني براي بهره­مندي از نيروگاه­هاي انرژي محدود، برنامه­ريزي تعميرات، و مواردي از اين دست بر قيود برنامه­ريزي­ها مي­افزايد. اين پيچيدگي­ها زماني افزايش مي­يابد كه بايد در خصوص نيروگاه­هايي با توليد تصادفي هم قضاوت شود. از آنجايي­كه ماهيت منبع توليد توان نيروگاه­هاي بادي يعني باد، شكلي كاملا تصادفي دارد، در نتيجه توليد اين نيروگاه­ها در زمان­هاي مختلف بطور دقيق قابل پيش­بيني نيست.


ژنراتور نیروگاه بادی

ژنراتورهایی که در نیروگاه­های بادی استفاده می­شود به دو نوع سرعت متغیر و سرعت ثابت تقسیم­بندی می­شود که از بین این دو دسته ژنراتورهای سرعت متغیر به دلیل تنش مکانیکی کمتر، بازده بالاتر بیشتر استفاده می­شود. که در میان این گونه ژنراتورها، ژنراتور القایی از دو سو تغذیه [1](DFIGs) به خاطر مزایای زیر از اهمیت ویژه­ای برخوردار است و بسیار مورد توجه قرار می­گیرد.

1-کنترل توان اکتیو و راکتیو چهار ناحیه­ای

2-عملکرد سرعت متغیر

3-هزینه کمتر کانورتر

4-کاهش تلفات توان.

در این نوع ژنراتور از یک ماشین القایی روتور سیم­پیچی شده استفاده شده که روتور به کانورتر و اینورتری که به صورت پشت به پشت به هم متصل هستند، وصل شده است و استاتور آن مستقیما به شبکه متصل شده است. به دلیل اینکه انتقال توان هم از طریق استاتور و هم روتور این ژنراتور صورت می­گیرد به آن ژنراتور القایی از دو سو تغذیه گفته می­شود. بین اینورتر و کانورتر یک خازن به صورت موازی متصل شده است که مانند یک منبع DC عمل می­کند.

شکل کلی سیستم تولید کننده انرژی الکتریکی به این صورت است.


شکل(1- 1): سیستم تولید انرژی الکتریکی در DFIG


روش­های کنترل ژنراتور القایی از دو سو تغذیه

با کنترل کانورتر سمت روتور[2] و کانورتر سمت شبکه[3] می­توان عملکرد ژنراتور را کنترل کرد. روش­های مختلف کنترلی با استفاده از روابط حاکم بر ژنراتور و کانورترها با ایجاد پالس برای کلیدزنی کانورترها به گونه­ای که شرایط مطلوب ایجاد شود، عمل می­کند. روش­های مختلفی برای کنترل DFIG ارائه شده است که دارای مزایا و معایبی نسبت به یکدیگر هستند.

کنترل نیروگاه­های بادی DFIG به طور سنتی بر پایه کنترل برداری شار استاتور است. کنترل توان اکتیو و راکتیو با کنترل جریان روتور بدست می­آید، که توان اکتیو متناسب با مولفه متعامد جریان روتور و توان راکتیو متناسب با مولفه مستقیم جریان روتور است.

کنترل مستقیم گشتاور (DTC)[4] ماشین القایی روش دیگری از کنترل برداری است. کنترل مستقیم گشتاور استفاده از پارامترهای ماشین را کم می­کند و پیچیدگی الگوریتم کنترل برداری را کاهش می­دهد. روش DTC به طور مستقیم شار و گشتاور ماشین القایی را با انتخاب بردارهای ولتاژ از جدول کلیدزنی با استفاده از اطلاعات گشتاور و شار استاتور، کنترل می­کند. یکی از مشکلات روش DTC این است که عملکردش حین شروع به کار ودر کارکردهای سرعت کم بدتر می شود]2[. برای رفع این مشکل می­توان از یک جدول کلیدزنی اصلاح شده برای انتخاب بردارهای ولتاژ موجود در توالی مناسب یا تکنیک­های پیش­گویانه استفاده کرد.

به خاطر طبیعت غیر خطی اینورترها، محدودیت حالت­های کلیدزنی و طبیعت تغییرات پارامترهای ماشین حین کار، تکنیک­های کنترل غیرخطی از قبیل کنترل مستقیم توان [5](DPC) در دهه­های اخیر ارائه شده­اند. اصول اصلی این تکنیک­ها بر مبنای انتخاب یک بردار ولتاژ و یک سیگنال کنترل میانگین، به منظور کنترل لحظه­ای، گشتاورالکترومغناطیسی یا توان اکتیو و اندازه شار یا توان راکتیو است. مزایای اصلی کنترل مستقیم توان، دینامیک بالا، عملکرد قوی و سادگی پیاده­سازی آن است ]3[.

بعضی روش­های DTC و DPC شامل کنترل هیسترزیس توان یا گشتاور هستند و خروجی­های کانورتر بوسیله جدول کلیدزنی انتخاب می­شوند. بعضی روش­ها با مدولاسیون برداری(SVM)[6] ، برای ثابت نگه داشتن فرکانس بکار می­روند.



[1]1. Doubly Fed Induction Generators

[2] Rotor Side Converter

[3] Grid Side Converter

[4] Direct Torque Control

[5] Direct Power Control

[6] Space Vector Modulation

ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار