توضیحات
بخشی از پایان نامه :
امروزه با توجه به نیاز روزافزون بشر به انرژی از یک سو و کاهش منابع سنتی انرژی از سویی دیگر، نیاز به یافتن منابع جدید انرژی به روشنی احساس می‌گردد. جایگزینی منابع فسیلی با انرژی‌های نو و تجدید پذیر راهکاری است که مدت‌هاست مورد توجه کشورهای پیشرفته جهان قرار گرفته است. در بین منابع انرژی‌های نو، انرژی باد به دلیل پاک و پایان‌ناپذیر بودن، داشتن قابلیت تبدیل به انرژی الکتریکی و رایگان بودن گزینه مناسبی برای این منظور می‌باشد. مشکل عمده در بهره‌برداری از آن این است که تغییرات لحظه‌ای سرعت باد باعث ایجاد نوسانات در توان خروجی توربین بادی می‌شود که این نوسانات به شکل تغییر فرکانس در سرتاسر سیستم منعکس می‌شود و عملکرد سیستم را تحت تأثیر قرار می‌دهد. به صورت سنتی وظیفه کنترل فرکانس به عهده واحدهای تولیدکننده انرژی سنتی می‌باشد اما با افزایش مشارکت واحدهای تولید بادی در تولید انرژی برای بهبود عملکرد سیستم، آن‌ها نیز باید در کنترل فرکانس شرکت کنند.
با وجود اینکه استفاده از انرژی باد به منظور تولید انرژی الکتریکی پیشینه زیادی دارد اما به دلیل نفوذ کمي که در تولید انرژی داشته‌اند تأثیر وجود آن‌ها در شبکه چندان مورد بررسی قرار نگرفته است. منبع انرژی باد غیرقابل‌پیش‌بینی است بنابراین اضافه شدن مقدار قابل‌توجهی از واحد‌هاي تولید بادی به شبکه‌هاي الکتریکی موجود، تأثیر قابل‌ملاحظه‌ای بر طراحی، کارکرد و کنترل شبکه خواهد گذاشت.
به علت متغیر بودن سرعت باد سرعت توربین‌هاي بادی مدام در حال تغییر است و از آنجایی که توان خروجی توربین‌هاي بادی با مکعب سرعت باد متناسب است تغییرات لحظه‌اي سرعت باد باعث ایجاد نوسانات در توان خروجی توربین بادی مي‌شود و این نوسانات به شکل تغییر فرکانس در سرتاسر سیستم منعکس مي‌شود. از طرفی مي‌دانیم به منظور اینکه یک سیستم قدرت عملکرد رضایت بخشی داشته باشد، ثبات فرکانس در آن امری ضروری است. پس مي‌توان گفت در حضور واحد‌هاي تولید بادی در سیستم‌های قدرت که آشفتگی‌ها و تغییر پارامترهاي بیشتری را به سیستم تحميل مي‌کنند کنترل فرکانس سیستم بیش‌ازپیش مورد توجه قرار مي‌گیرد و نیازمند مطالعات بیشتری مي‌باشد.
به صورت سنتی سیستم‌هاي تبدیل‌کننده انرژی بادی (WECS) در کنترل فرکانس شرکت نمي‌کنند، به این معنی که وقتی فرکانس در شبکه زیاد یا کم مي‌شود واحد‌هاي بادی تولید خود را زیاد یا کم نمي‌کنند بلکه با افزایش یا کاهش تولید واحد‌هاي سنتی افت یا افزایش فرکانس جهت نگه‌داشتن فرکانس شبکه در محدوده مجاز خود، جبران مي‌شود. اما با افزایش مشارکت واحد‌هاي تولید بادی در تولید انرژی برای بهبود عملکرد سیستم، آن‌ها نیز باید در کنترل فرکانس شرکت کنند.
این پايان‌نامه به بررسی نقش توربین‌هاي بادی سرعت متغیر در تنظیم و کنترل فرکانس پرداخته است و به منظور نگه‌داشتن فرکانس در محدوده مورد نظر کنترل هرچه بهتر تغییرات سرعت توربین‌هاي بادی پیشنهاد شده است. به این منظور ابتدا سیستم قدرت مورد نظر با استفاده از کنترل‌کننده PI کلاسیک برای کنترل‌کننده سرعت ژنراتور توربین بادی در حضور اغتشاش‌هاي کوچک شبیه‌سازی‌شده و در ادامه به منظور بهبود عملکرد سیستم، بهينه‌سازي تنظیم پارامترهاي کنترل‌کننده PI با الگوریتم بهينه‌سازي هوشمند ازدحام ذرات پیشنهاد شده است.
اهداف پایان نامه:
رشد سریع و نفوذ بیشتر واحد‌هاي تولید بادی در سیستم‌هاي قدرت موجب شده روش‌هاي کنترل فرکانس این سیستم‌ها متفاوت با روش‌هاي سنتی کنترل فرکانس باشد. ارائه روش‌هاي جدید کنترل فرکانس در این‌گونه سیستم‌ها همواره مورد توجه محققین بوده است.
در زیر به خلاصه‌ای از اهداف این تحقیق اشاره شده است.
- ارائه مدل فضای حالت برای سیستم قدرت تک ناحیه‌اي که به منظور تولید انرژی از واحد‌هاي تولید انرژی سنتی و غیر سنتی (بادی) به‌طور همزمان بهره گرفته است.
- شبیه‌سازي سیستم معرفی شده با استفاده از کنترل‌کننده PI کلاسیک برای کنترل‌کننده سرعت ژنراتور توربین بادی در حضور اغتشاش‌هاي کوچک.
- بهبود عملکرد سیستم با بهينه‌سازي تنظیم پارامترهاي کنترل‌کننده PI کلاسیک با الگوریتم بهينه‌سازي هوشمند ازدحام ذرات.
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.