Please use this identifier to cite or link to this item: http://artemis.cslab.ece.ntua.gr:8080/jspui/handle/123456789/15375
Title: Μοντέλο Ανεμογεννήτριας Με Πλήρη Μετατροπέα Για Μελέτες Ευστάθειας
Authors: Νάνου Σωτήριος
Βουρνάς Κωνσταντίνος
Keywords: ανεμογεννήτρια μεταβλητών στροφών
πλήρης μετατροπέας
ελεγκτής γωνίας βήματος πτερυγίων
matlab/simulink
μετασχηματισμός dq
ευστάθεια μικρών διαταραχών
μεταβατική ευστάθεια
κρίσιμος χρόνος εκκαθάρισης
αδιάλειπτη λειτουργία υπό χαμηλή τάση
Issue Date: 8-Jul-2009
Abstract: Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός μοντέλου ανεμογεννήτριας μεταβλητών στροφών με πλήρη μετατροπέα και έλεγχο βήματος των πτερυγίων, κατάλληλο για μελέτες ευστάθειας συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας.Αρχικά αναλύονται τα επιμέρους υποσυστήματα που απαρτίζουν μια ανεμογεννήτρια με πλήρη μετατροπέα και περιγράφονται οι συνηθέστερες τεχνικές ελέγχου τους. Μέσω της ανάλυσης αυτής διερευνώνται ποιοι είναι οι παράγοντες που καθορίζουν την απόκριση της διάταξης στην χρονική κλίμακα που αντιστοιχεί σε μελέτες ευστάθειας. Συμπερασματικά, η διάταξη που καθορίζει την απόκριση της ανεμογεννήτριας στην προαναφερθείσα χρονική κλίμακα είναι ο μετατροπέας πλευράς δικτύου. Ο μετατροπέας αυτός μοντελοποιείται ως μια ελεγχόμενη πηγή ρεύματος με μια μικρή χρονική καθυστέρηση η οποία αναπαριστά την αντίστοιχη καθυστέρηση στους βρόχους ελέγχου του. Η dc τάση του πυκνωτή θεωρείται σταθερή στην εξεταζόμενη χρονική κλίμακα. Συνεπώς η ηλεκτρική ισχύς της γεννήτριας είναι ίση με την εγχεόμενη ενεργό ισχύ στο δίκτυο. Επίσης αναλύεται η στρατηγική μέγιστης απολαβής ισχύος, μέσω της οποίας διαμορφώνεται η ενεργός ισχύς αναφοράς. Όσον αφορά την άεργο ισχύ αναφοράς, αυτή μπορεί να διαμορφωθεί είτε με έλεγχο τάσης είτε με λειτουργία συντελεστή ισχύος. Επιπρόσθετα, μοντελοποιείται ο ρυθμιστής της γωνίας βήματος των πτερυγίων, ο οποίος διαμορφώνει τη γωνία βήματος με τέτοιο τρόπο ώστε η ταχύτητα περιστροφής της Α/Γ να διατηρείται κατά το δυνατόν στην μέγιστη τιμή της για υψηλές ταχύτητες ανέμου. Τέλος, αναλύεται η στρατηγική ελέγχου του μετατροπέα πλευράς δικτύου κατά την διάρκεια βυθίσεων της τάσης του δικτύου. Συγκεκριμένα, η στρατηγική αυτή προσδιορίζει την τιμή του αέργου ρεύματος που πρέπει να εγχυθεί στο δίκτυο ανάλογα με τα επίπεδα της τάσης στο σημείο κοινής σύνδεσης. Η ρύθμιση αυτή υλοποιήθηκε σύμφωνα με τους σύγχρονους κώδικες που αφορούν την σύνδεση αιολικών πάρκων μεγάλης ισχύος.Στην συνέχεια, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων του μοντέλου που αναπτύχθηκε. Συνολικά παρουσιάζονται δύο διαφορετικές τοπολογίες δικτύου στις οποίες συνδέεται το αιολικό πάρκο (που απαρτίζεται από Α/Γ με πλήρη μετατροπέα). Αξιολογείται η επίδρασή του στην απόκριση του συστήματος ανάλογα με το αν λειτουργεί με έλεγχο της τάσης ή με λειτουργία συντελεστή ισχύος. Επίσης, αξιολογείται η συμβολή του πάρκου στην μεταβατική ευστάθεια του συστήματος, με παραμέτρους την αρχική ενεργό ισχύ εξόδου του πάρκου και την χρησιμοποιούμενη στρατηγική ελέγχου κατά την διάρκεια βυθίσεων της τάσης του δικτύου. Η διερεύνηση αυτή έγινε υπολογίζοντας τον κρίσιμο χρόνο εκκαθάρισης ανά περίπτωση. Τέλος μελετάται η απόκριση της διάταξης όταν αυτή δέχεται σαν είσοδο χρονοσειρές ταχυτήτων ανέμου.
URI: http://artemis-new.cslab.ece.ntua.gr:8080/jspui/handle/123456789/15375
Appears in Collections:Διπλωματικές Εργασίες - Theses

Files in This Item:
File SizeFormat 
DT2009-0112.pdf3.16 MBAdobe PDFView/Open


Items in Artemis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.