Προσομοίωση Ανεμογεννήτριας Μεταβλητών Στροφών Με Γεννήτρια Επαγωγής Διπλής Τροφοδότησης Και Μελέτη Δυνατότητας Παραμονής Της Σε Λειτουργία Κατά Τη Διάρκεια Βυθίσεων Τάσης.

Abstract

Αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας είναι η προσομοίωση της λειτουργίας μιας ανεμογεννήτριας μεταβλητών στροφών με γεννήτρια επαγωγής διπλής τροφοδότησης και έλεγχο βήματος πτερυγίων, με τη βοήθεια του προγράμματος Mathlab/Simulink© ed. 7.0.1. Παράλληλα μελετάται η συμπεριφορά της ανεμογεννήτριας κατά τη διάρκεια βραχυκυκλωμάτων με στόχο την αδιάκοπη παροχή ισχύος. Αναλυτικότερα στο Κεφάλαιο1, γίνεται μια εισαγωγή στην έννοια των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας με εξειδίκευση στην αιολική ενέργεια. Παρουσιάζονται επίσης τυπικές διαμορφώσεις του ηλεκτρικού μέρους ανεμογεννητριών. Στο Κεφάλαιο2, γίνεται μια παρουσίαση των διαφορετικών τρόπων μοντελοποίησης συστημάτων ανεμογεννητριών ανάλογα με το σκοπό της προσομοίωσης. Στη συνέχεια ακολουθεί αναλυτική περιγραφή του αεροδυναμικού υποσυστήματος με τις σχετικές καμπύλες ελέγχου. Γίνεται ανάλυση της μόνιμης κατάστασης της γεννήτριας επαγωγής διπλής τροφοδότησης. Επίσης δίνεται η βασική θεωρία των μηχανών επαγωγής με τις σχετικές εξισώσεις και ο μετασχηματισμός μεταξύ πλαισίων αναφοράς που εφαρμόζεται στην παρούσα εργασία. Στο Κεφάλαιο3, παρουσιάζεται η στρατηγική ελέγχου της ανεμογεννήτριας και περιγράφεται αναλυτικά ο διανυσματικός έλεγχος που εφαρμόζεται. Στο Κεφάλαιο 4, δίνονται οι διαφορετικοί τρόποι αρχικοποίησης του μοντέλου με έμφαση στον τρόπο που επιλέχθηκε. Στο Κεφάλαιο 5, γίνεται μελέτη της επίδρασης των ανεμογεννητριών στην ευστάθεια του συστήματος καθώς και ανάλυση της απόκρισης των ανεμογεννητριών σε διαταραχές. Στο Κεφάλαιο 6, μελετάται η παραμονή της Α/Γ σε λειτουργία κατά τη διάρκεια βύθισης της τάσης και αναλύονται κάποιοι τρόποι υλοποίησης της συγκεκριμένης ιδέας γύρω από τον τρόπο λειτουργίας των Α/Γ κατά τη διάρκεια βραχυκυκλώματος. Στο Κεφάλαιο 7, δίνονται συνοψισμένα αποτελέσματα από δοκιμές που έγιναν με το μοντέλο που αναπτύχθηκε τόσο ως προς την απόκριση του συστήματος σε αλλαγές του ανέμου, όσο και ως προς την απόκριση σε συνθήκες βύθισης τάσης με παραμετρική μελέτη. Τέλος, στο Κεφάλαιο 8, γίνονται σχόλια για τη λειτουργία και απόκριση του συστήματος που αναπτύχθηκε. Δίνονται, επίσης, κάποιες προτάσεις για τη συνέχιση της παρούσας εργασίας.