عنوان انگلیسی:
Reactive Power Control Strategy of DFIG Wind Farms for Regulating Voltage of Power Gridناشر:PES General Meeting | Conference & Exposition, 2014 IEEE
تعداد صفحات انگلیسی:5
تعداد صفحات فارسی:14
Abstract
If a wind farm is weakly connected to a power grid, then the voltage of the connection point fluctuates frequently due to the changeable wind speed. The active and reactive power of a doubly-fed induction generator (DFIG) can be decoupling controlled and the grid-side converter (GSC) of a DFIG can also generate some reactive power by adjusting the power factor, thus a DFIG can be considered as a reactive power resource to stabilize the voltage of the connection bus. Based on the power relationship of a DFIG, the up and down reactive power limitations of DFIG stator and GSC are analyzed. Then a reactive power control strategy of a DFIG wind farm is proposed, in which, a certain number of DFIGs are selected to support reactive power to the power grid when the voltage of the connection point drops. The control strategy aims at bringing the reactive power capability of DFIG into play and cutting down the investments in the reactive power compensation devices which are used less. The simulation model of a grid-connected DFIG wind farm is developed on the PSCAD/EMTDC platform, and the simulation results demonstrate the effectiveness of the control strategy proposed
چکیده:
اگر یک مزرعه بادی بطور ضعیفی به شبکه وصل شود آنگاه بخاطر تغییرپذیری سرعت باد٬ ولتاژ نقطه اتصال بطورمکرر تغییر میکند. توان اکتیو و راکتیو ژنراتور القایی دو سو تغذیه(DFIG) را میتوان بطور جداگانه کنترل کرد وهمچنین کانورتر سمت شبکه(GSC) یک DFIG میتواند با تنظیم ضریب قدرت مقداری توان راکتیو تولید کند. بدین صورت DFIG را میتوان بعنوان یک منبع تولید کننده توان راکتیو برای پایداری ولتاژ باس اتصال در نظر گرفت. براساس رابطه توانDFIG ٬حد بالا وپایین توان راکتیو استاتور DFIG و GSC تحلیل میشوند.سپس یک استراتژی برای کنترل توان راکتیو مزارع بادی پیشنهاد میشود که در آن تعدادی از DFIG ها برای تامین توان راکتیو شبکه قدرت زمانی که ولتاژ نقطه اتصال کاهش پیدا میکند انتخاب میشوند.هدف از استراتژی کنترل توان راکتیو٬ استفاده از توانایی DFIG در تولید توان راکتیو و کاهش سرمایه گذاری های مربوط به ادوات تزریق توان راکتیو که کمتر مورد استفاده قرار میگیرند است.مدل شبیه سازی DFIG مزرعه بادی متصل شده به شبکه در سکو PSCAD/EMTDC توسعه داده میشود. نتایج شبیه سازی موثر بودن استراتژی کنترلی پیشنهاد داده شده را تایید میکنند.
فهرست مطالب
1.چکیده
2.مقدمه(تعداد مزارع بادی که به شبکه قدرت متصل میشوند روز به زور بیشتر میشود. بدلیل اینکه اکثر مزارع بادی در مناطق دور یا دردریا قرار دارند خطوط انتقال طولانی برای اتصال آنها به شبکه ..........)
3.
مشخصه توان راکتیو توربین بادیDFIG
(
توپولوژی یک DFIG در شکل یک نشان داده شده است.
)
4.
محدودیت های توان راکتیو کانورتر سمت شبکه(کانورترسمت شبکه وسمت رتور فقط توان اکتیو را انتقال میدهند در حالی که توان راکتیو ...)
5.محدودیت های توان راکتیو استاتورDFIG
(
بر اساس جهت بردار ولتاژ شبکه٬ جریان روتور بصورت زیر بیان می شود.....
)
6.
استراتژی کنترل توان راکتیو DFIG مزارع بادی(از آنجایی که توربین های بادی DFIG توانایی جذب و تولید توان راکتیو دارند بنابراین DFIG یک مزرعه بادی نه تنها میتواند توان اکتیو تولید ........)
7.نتیجه گیری(ابن مقاله حدهای توان راکتیو یک توربین بادی DFIG را بصورت کمی آنالیز کرد ویک استراتژی کنترل توان راکتیو بسیار انعطاف پذیر برای DFIG مزرعه بادی متصل شده ...)
با بررسی نتایج بدست آمده و مقایسه شکل موج اضافه ولتاژهای تولید شده با شکل موج اضافه ولتاژهای فروزرونانسی، وقوع پدیده فرورزونانسی در پست فیروزبهرام کاملاً مشهود است و اضافه ولتاژهای ناشی از این پدیده سبب تخریب برقگیرهای این پست گردیده است. در پایان نیز پیشنهاداتی جهت جلوگیری از بروز مجدد چنین حوادثی در پست مذکور ارائه شده است.
فهرست مطالب
فصل اول: مقدمه
۱-۱-کلیات
۱-۲-هدف
فصل دوم: بررسی انواع اضافه ولتاژها در سیستمهای قدرت و علل پیدایش آنها
۲-۱- مقدمه
۲-۲- انواع مختلف اضافه ولتاژها در شبکه
۲-۲-۱- اضافه ولتاژهای صاعقه
۲-۲-۱-۱- مشخصه اضافه ولتاژهای صاعقه
۲-۲-۲- اضافه ولتاژهای کلید زنی (قطع و وصل)
۲-۲-۲-۱- موج استاندارد قطع و وصل یا کلیدزنی
۲-۲-۲-۲- علل بروز اضافه ولتاژهای کلیدزنی
۲-۲-۲-۲-۱- اضافه ولتاژهای ناشی
از کلیدزنی جریانهای سلفی و خازن
۲-۲-۲-۲-۲- اضافه ولتاژهای کلیدزنی
ناشی از تغییرات ناگهانی بار
۲-۲-۳- اضافه ولتاژهای موقت
۲-۲-۳-۱- مقدمه
۲-۲-۳-۲- خطاهای زمین
۲-۲-۳-۳- تغییرات ناگهانی بار
۲-۲-۳-۴- اثر فرانتی
۲-۲-۳-۵- تشدید در شبکه
۲-۲-۳-۶- تشدید در خطوط موازی
فصل سوم: نحوه تعیین پارامترهای برقگیر جهت حفاظت از شبکه در مقابل اضافه ولتاژها
۳-۱- مقدمه
۳-۲- برقگیرهای اکسید روی
۳-۲-۱- ساختمان مقاومتهای غیر خطی
۳-۲-۲- منحنی ولت – آمپر غیرخطی مقاومتها
۳-۲-۳- پایداری حرارتی، اختلال حرارتی
۳-۲-۴- تعاریف و مشخصات برقگیرهای اکسید روی
۳-۲-۴-۱- ولتاژ نامی
۳-۲-۴-۲- مقدار حقیقی ولتاژ بهرهبرداری
۳-۳-۴-۳- حداکثر ولتاژ کار دائم
۳-۲-۴-۵- ولتاژ تخلیه
۳-۲-۴-۶- مشخصه حفاظتی برقگیر
۳-۲-۴-۷- نسبت حفاظتی
۳-۲-۴-۸- حاشیه حفاظتی
-۲-۴-۹- جریان مبنای برقگیر
۳-۲-۴-۱۰- ولتاژ مرجع
۳-۲-۴-۱۱- جریان دائم برقگیر
۳-۲-۴-۱۲- جریان تخلیه نامی برقگیر
۳-۲-۴-۱۳- قابلیت تحمل انرژی
۳-۲-۴-۱۴- کلاس تخلیه برقگیر
۳-۲-۵- انتخاب برقگیرها
۳-۲-۵-۱- انتخاب ولتاژ نامی و ولتاژ کار دائم
برقگیر
فصل چهارم: بررسی علل ایجاد اختلال در برقگیرهای اکسید روی
۴-۱- مقدمه
۴-۲- اشکالات مربوط به طراحی و ساخت برقگیر
۴-۳- پایین بودن کیفیت قرصهای وریستور
۴-۴- پیرشدن قرصهای اکسید روی تحت ولتاژ
نامی در طول زمان
۴-۵- نوع متالیزاسیون مورد استفاده
روی قاعده قرصهای اکسید روی
۴-۶- عدم کیفیت لازم عایق سطحی روی وریستورها
۴-۷- اشکالات مربوط به انتخاب نوع برقگیر ومحل آن در شبکه
۴-۷-۱- پایینبودن ظرفیت برقگیر مورد انتخاب نسبت به قدرت صاعقههای موجود در محل
۴-۷-۲- پایینبودن ولتاژ آستانه برقگیر انتخاب شده نسبت به سطح TOV
۴-۸- اشکالات ناشی از نحوه نگهداری و بهرهبرداری از برقگیر
۴-۸-۱- وجود تخلیه جزئی در داخل محفظه برقگیر
۴-۸-۲- آلودگی سطح خارجی محفظه برقگیر
۴-۸-۳- اکسید شدن و خرابی کنتاکتهای
مدارات خارجی برقگیر
فصل پنجم: شناسایی پدیده فرورزونانس و بررسی حادثه پست ۲۳۰/۴۰۰ کیلوولت فیروز بهرام
۵-۱- مقدمه
۵-۲- شناسایی پدیده فرورزونانس
۵-۳- فرورزونانس
۵-۳-۱- فرورزونانس سری یا ولتاژی
۵-۳-۲- فرورزونانس موازی یا فرورزونانس جریانی
۵-۴- طبقهبندی مدلهای فرورزونانس
۵-۴-۱- مدل پایه
۵-۴-۲- مدل زیر هارمونیک
۵-۴-۳- مدل شبه پریودیک
۵-۴-۴- مدل آشوب گونه
۵-۵- شناسایی فرورزونانس
۵-۶- جمعآوری اطلاعات شبکه وپست جهت شبیهسازی و
بررسی حادثه پست فیروز بهرام
۵-۷- بررسی حادثه مورخ ۲۸/۲/۸۱ پست فیروز بهرام
۵-۷-۱-مدلسازی ومطالعه حادثه با استفاده از
نرمافزار emtp
۵-۷-۱-۱- رفتار برقگیرهای سمت اولیه و ثانویه ترانسفورماتور در هنگام وقوع حادثه
۵-۷-۱-۲- رفتار برقگیر فاز T سمت KV230 ترانسفورماتور در هنگام وقوع حادثه
۵-۷-۱-۳- بررسی روشهای جهت جلوگیری از وقوع پدیده فرورزونانس در پست فیروز بهرام
الف- وجود بار در سمت ثانویه ترانسفورماتور
ب- ترانسپوز کردن خط رودشور – فیروز بهرام
فصل ششم: نتیجهگیری و پیشنهادات
۶-۱- نتیجهگیری و پیشنهادات
ضمائم
منابع و مراجع