تحلیل فرآیند تولید انرژی الکتریکی در ژنراتورهای القائی مجزا توسط توربین باد
چکیده
ژنراتورهای القایی علاوه بر سیستم های تبدیل انرژی بادی متصل به شبکه می توانند به تنهایی نیز مورد استفاده قرار گیرند و در محدوده قابل ملاحظه ای توانایی کار با سیستم های سرعت ثابت و فرکانس ثابت همانند سیستم های سرعت متغیر و فرکانس ثابت را دارد. این پایان نامه ضمن مرور به تحقیقات انجام شده ژنراتورهای القایی به مشخصه و رفتار باد، تحلیل توربین بادی و شبیه سازی آن، سیستم های تولید توان راکتیو و معرفی ماشین القایی و شبیه سازی آن ها پرداخته شده است. کمیت های الکتریکی و مکانیکی (ممان اینرسی) یک ماشین القایی به قدرت 5/7 کیبو وات شناسایی و شبیه سازی حالت های مختلف ژنراتور القایی مستقل از شبکه و وابسته به آن توسط نرم افزار matlab انجام گردید. در شبیه سازی ماشین القایی وابسته به شکل از تبدیل qdo در قالب مرجع گردان با سرعت سنکرون استفاده شده است و در حالت مستقل از شبکه، ضمن حفظ معادلات حاکم بر ماشین، توان راکتیو توسط جبران ساز خازن ثابت-سلف کنترل شده با تریستور (fc-tcr) تامین و شرایط انتقال توان راکتیو برای پایداری خود تحریکی ماشین لحاظ گردیده است. سپس تست عملی ژنراتور در شرایط مختلف بی باری و بارداری وابسته به شبکه و مستقل از آن به روش های اندازه گیری مستقیم و نمونه برداری رایانه ای در حالت های توان راکتیو ثابت و تنظیم شده انجام گرفته است. در ادامه نتایج بدست آمده از روش های فوق ارایه و باهم مقایسه شده اند. با استفاده از کمیت درصد افت ولتاژ در ژنراتورها امکان مقایسه و بررسی خود تحریکی و پایداری آن در حالت های بی باری، ولتاژ فرکانس ثابت در توربین های تنظیم شده و همان پارامترها در ژنراتور با توربین تنظیم نشده فراهم گردیده است. نتایج بدست آمده از شبیه سازی و تست عملی نشانگر آن است که با بکارگیری سیستم های کنترل ولتاژ در ژنراتور و کنترل دور در توربین میتوان ضمن استحصال حد اکثر انرژی از باد، پایداری سیستم را تامین و شرایط فروپاشی ولتاژ را در ژنراتورهای خود تحریک حدف نمود.