Μοντελοποίηση Πρότυπων Ανεμογεννητριών Και Statcom Για Μελέτες Ευστάθειας Σηε

Abstract

Η αυξημένη διείσδυση αιολικής παραγωγής στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας (ΣΗΕ) δείχνει πως οι διαχειριστές των συστημάτων μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας έχουν ανάγκη τη χρήση δυναμικών μοντέλων αιολικής παραγωγής για μελέτες ευστάθειας ΣΗΕ. Μέχρι τώρα, για την ανάπτυξη τέτοιων παγκοσμίως αποδεκτών μοντέλων, σημαντική δουλειά έχει πραγματοποιηθεί, κυρίως από το Western Electricity Coordinated Council (WECC), το Dynamic Performance of Wind Power Generation (DPWG) working group της IEEE και την International Electrotechnical Commission (IEC). Πρότυπα μοντέλα έχουν αναπτυχθεί για τις τέσσερις κύριες διαμορφώσεις ανεμογεννητριών, μοντέλα τα οποία επανεξετάζονται κι ανανεώνονται συνεχώς.Αυτή η εργασία μελετά τη δυναμική συμπεριφορά ενός αιολικού πάρκου, αποτελούμενο από ανεμογεννήτριες σταθερών στροφών, απ’ ευθείας συνδεδεμένες με το δίκτυο. Το σύστημα, το οποίο αναπτύχθηκε στο περιβάλλον Simulink του λογισμικού MATLAB, υπόκειται σε διαφορετικά πιθανά δυναμικά φαινόμενα ή μεταβολές της ταχύτητας του ανέμου, ενώ παράλληλα εξετάζονται τα αποτελέσματα που θα έχει η μεταβολή διάφορων παραμέτρων, όπως ο χρόνος εκκαθάρισης του σφάλματος, το σημείο στο οποίο συμβαίνει, το μήκος της γραμμής μεταφοράς που συνδέει το πάρκο με το δίκτυο ή η αναπαράσταση του μηχανικού μέρους της ανεμογεννήτριας, στην ευστάθεια του συστήματος. Επίσης, μοντελοποιείται και προσομοιώνεται ένα STATCOM με σκοπό την αύξηση της δυνατότητας παραμονής του αιολικού πάρκου σε λειτουργία υπό συνθήκες χαμηλής τάσης. Τέλος, προσομοιώνεται το πρότυπο μοντέλο για την αντίστοιχη διαμόρφωση ανεμογεννήτριας (Τύπου 1) και οι αποκρίσεις για κάθε κατάσταση λειτουργίας που εξετάζεται συγκρίνονται με τις αντοίστιχες αποκρίσεις του προτύπου, για να αξιολογηθούν.Τα αποτελέσματα παρέχουν μία πλήρη εικόνα σχετικά με την μεταβατική συμπεριφορά του συστήματος, ενώ η γενικά πιστή αναπαράσταση του εξεταζόμενου μοντέλου από το πρότυπο επαληθεύει τα αποτελέσματα κι ενισχύει την ιδέα ότι ίσως σύντομα τα πρότυπα μοντέλα θα χρησιμοποιούνται παγκοσμίως για μελέτες μεταβατικής ευστάθειας ΣΗΕ.