Μοντελοποίηση Αιολικού Πάρκου 9mw Και Μελέτη Μεταβατικών Φαινομένων

Abstract

Αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη και προσομοίωση ενός αιολικού πάρκου 9 MW που αποτελείται από 6 διπλά τροφοδοτούμενες επαγωγικές ανεμογεννήτριες μεταβλητών στροφών ισχύος 1,5 MW η καθεμία. Η προσομοίωση έγινε με τη βοήθεια του προγράμματος Matlab/Simulink.Αρχικά γίνεται περιγραφή και ανάλυση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και ειδικότερα της αιολικής ενέργειας. Στο δεύτερο κεφάλαιο, «Ανεμογεννήτριες» (Α/Γ), μελετάται η λειτουργία της Α/Γ και τα δομικά της στοιχεία. Εν συνεχεία περιγράφονται τα συστήματα (σταθερών ή μεταβλητών στροφών) και οι τύποι Α/Γ. Στο τέλος του δεύτερου κεφαλαίου αναλύεται ο μηχανικός και ηλεκτρικός έλεγχος ισχύος της Α/Γ και προσδιορίζεται η βύθιση τάσεως. Στο κεφάλαιο 3 μελετώνται τα αιολικά πάρκα, τα είδη και οι απαιτήσεις σύνδεσής τους με το δίκτυο. Στο κεφάλαιο 4, παρουσιάζεται η μοντελοποίηση του συστήματος Α/Γ DFIG. Ειδικότερα περιγράφεται η επαγωγική γεννήτρια διπλής τροφοδοσία και περιγράφονται οι καταστάσεις λειτουργίας της, ο μετατροπέας ισχύος της DFIG από πλευράς δικτύου και δρομέα αλλά και οι απώλειες μαγνήτισης. Εν συνεχεία παρουσιάζεται το μοντέλο d-q και το σύστημα ελέγχου, η μοντελοποίηση του αεροδυναμικού μέρους της Α/Γ, ο μετατροπέας back-to-back και τα υποσυστήματα ελέγχου που χρησιμοποιούνται από την Α/Γ. Στο κεφάλαιο 5 περιγράφεται το μοντέλο προσομοίωσης του αιολικού πάρκου. Η προσομοίωση έγινε στο περιβάλλον Simulink του Matlab και τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων παρουσιάζονται συνοπτικά μαζί με σχόλια για τη λειτουργία και την απόκριση του συστήματος.