بررسی و بهره برداری از انرژی باد و نیروگاه های بادی

    —         —    

ارتباط با ما     —     لیست پایان‌نامه‌ها

... دانلود ...

توجه : این فایل به صورت فایل ورد (Word) ارائه میگردد و قابل تغییر می باشد


 بررسی و بهره برداری از انرژی باد و نیروگاه های بادی دارای 55 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد بررسی و بهره برداری از انرژی باد و نیروگاه های بادی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

 بخشی از فهرست مطالب پروژه بررسی و بهره برداری از انرژی باد و نیروگاه های بادی

مقدمه

فصل اول کلیاتی درباره انرژی بادی

انرژی باد

تاریخچه استفاده ازانرژی باد

1-3- منشاء باد

1-4- توزیع جهانی باد

1-4-1- جریان چرخشی هادلی (Hadly)

1-4-2- جریان چرخشی راسبی (Rossby)

1-5- اندازه گیری پتانسیل انرژی باد

1-6- قدرت باد

1-7- روند تحولات تکنولوژی

1-8- مزایای بهره برداری از انرژی باد

1-9- آینده انرژی باد درایران

1-10- انرژی باد و محیط زیست

فصل دوم پتانسیل سنجی سطحی انرژی باد

2-1- پتانسیل سنجی چیست؟

2-2- باد سنج ها و انواع آنها

2-3- پتانسیل باد درایران

2-4- نقشه ها و اطلس های موجود باد

2-5- استحصال انرژی از باد توسط توربین های بادی

2-5-1- انرژی بادی و توربین های بادی

2-5-2- انواع توربین های بادی

2-5-3- این توربین ها چگونه کار می کند؟

2-6- انواع کاربرد توربین های بادی

2-6-1- کاربردهای غیرنیروگاهی

2-6-2- کابردهای نیروگاهی

2-7- توربین های بادی و ذخیره انرژی

• فصل سوم بررسی فلیکر توربین های بادی سرعت متغیر DFIG و بهبود آن با استفاده از مبدل طرف شبکه توربین

چکیده

3-1- مقدمه

3-2- مدل سازی توربین بادی

3-2-1- مدل باد

3-2-2- مدل توربین بادی

3-2-3- مدل ژنراتور القایی و کانورتر PWM

3-3- طرح سیستم کنترل

3-4- سیستم مورد مطالعه

3-5- طراحی فلیکرمتر

3-6- بررسی انتشار فلیکر

3-6-1- مشخصات باد

3-7- بهبود فلیکر با استفاده از کانورتر طرف شبکه

3-8- نتیجه گیری

• فصل چهارم عملکرد بدون وقفه توربین بادی دارای DFIG متصل به شبکه الکتریک با استفاده از سیستم انرژی خازنی

چکیده

4-1- مقدمه

4-2- مدل DFIG و کنترل کننده ها

4-3- مدل سیستم انرژی خازنی

4-4- نتایج شبیه سازی

4-5- نتیجه گیری

• فصل پنجم قابلیت اطمینان توربین های بادی کوچک متصل به شبکه

5-1- مقدمه

5-2- نقص های سیستم های بادی کوچک

5-3- آنالیز ریاضی

5-4- آنالیز اتلاف برای یک PMG مبتنی بر SWT

5-5- آنالیز قابلیت اطمینان برای یک PMG مبتنی بر SWT

5-6- محاسبات قابلیت اطمینان برای یک PMG مبتنی بر SWT

5-7- نتایج

ضمیمه 2

ضمیمه 1

منابع و مآخذ

 

مقدمه

به دلیل آلودگی محیط زیست و كمبود انرژی فسیلی تمایل به سمت تكنولوژی های برای تولید انرژی الكتریكی از منابع انرژی تجدیدپذیر افزایش یافته است. در میان انواع انرژی های تجدیدپذیر ، انرژی باد بخاطر مسایل اقتصادی و پاك بودن بیشتر مورد توجه قرار گرفته است، به گونه ای كه انتطار        می رود تا سال 2020 ، 20 درصد انرژی كل جهان از انرژی باد ، تامین گردد . دو نوع تكنولوژی برای تولید انرژی باد در بازارهای جهان موجود است كه یكی ژنراتورهای بادی سرعت ثابت و دیگری ژنراتورهای بادی سرعت متغیر است .ژنراتورهای القایی بخاطر هزینه نگهداری كم و فاقد جاروبك بودن و ساختار ساده و مزایای دیگر گوی سبقت را ربوده است. در سال 2004 حدود 60 درصد فروش بازار جهانی مختص به فروش ژنراتورهای بادی سرعت متغیر بوده است در این میان ژنراتورهای القائی از دو سو تغذیه (DFIG) به عنوان ژنراتور بادی سرعت متغیر بیشتر مورد استفاده قرار گرفته    شده است . 

در مدل DFIG ، ژنراتور القایی از طریق  پایانه های استاتور به شبكه الكتریكی وصل شده است و رتور آن توسط یك مبدل الكترونیك قدرت AC/DC/AC فركانس متغیر (VFC) به شبكه وصل شده است . ظرفیت این مبدل برای كنترل كامل ژنراتور حدود 20 تا 30 درصد ظرفیت كل DFIG می باشد VFC شامل یك مبدل طرف رتور (RSC) و یك مبدل طرف شبكهGSC  است كه از طریق یك خازن لینك DC به صورت پشت به پشت به هم وصل شده اند. ایراد اصلی توربین های بادی سرعت متغیر به  خصوص توربین هایی كه دارای DFIG هستند، عملكرد آنها  در هنگام بروز اتصال كوتاه در سیستم قدرت می باشد.

 اتصال كوتاه در سیستم قدرت حتی اگر از محل توربین بادی دور باشد باعث ایجاد افت ولتاژ در نقطه اتصال توربین بادی به سیستم قدرت می گردد و در نتیجه، جریان در سیم پیچ های استاتور افزایش     می یابد و به دلیل تزویج مغناطیسی میان سیم پیچ های رتور و استاتور این جریان در سیم پیچ های رتور و مبدل طرف رتور نیز ظاهر می شود و منجر به آسیب دیدن آنها می گردد. تا چند سال پیش به خاطر سهم كم انرژی باد در تامین انرژی الكتریكی، هنگامی كه یك حالت غیر عادی در ولتاژ شبكه اتفاق می افتاد ، توربین ها را از شبكه خارج می كردند، اما با افزایش ظرفیت انرژی باد در سیستم قدرت در سال های اخیر، قطع ناگهانی توربین های بادی از سیستم قدرت منجر به خاموشی های عظیم و ناپایداری در سیستم قدرت می گردد. بر ای اینكه ژنراتور تور بین بادی هنگام بروز اتصال كوتاه در شبكه الكتریكی به عملكرد عادی خود ادامه دهد پیشنهاد شده است كه RSC  موقع رخ دادن خطا در شبكه، برای حفاظت در برابر اضافه جریان رتور قفل شده و مدار رتور از طریق یك مقاومت خارجی به نام Crow bar اتصال كوتاه گردد در این هنگام DFIG به ژنراتور القایی  معمولی تبدیل شده و شروع به جذب توان راكتیو می كند و توربین بادی به عملكرد خود با تولید كم توان اكتیو ادامه      می دهد در این تحقیق GSC همانند STATCOM توان راكتیو و ولتاژ را در نقطه اتصال به شبكه كنترل می كند. همچنین، برای جلوگیری از افزایش سرعت توربین، كنترل كننده زاویه گام پره 5 فعال شده و وقتی كه خطا رفع شد و ولتاژ و فركانس به حالت پایدار رسید ، RSC دوباره شروع به كار كرده و مقاومت خارجی از مدار رتور خارج می شود و DFIG به شرایط عملكرد عادی خود باز می گردد. اما در شبكه های قدرت ضعیف در هنگام خطا ، GSC  به دلیل داشتن توان كم ، نمی تواند توان راكتیو لازم را تامین كند و در نتیجه احتمال فروپاشی ولتاژ وجود دارد. بنابراین بایستی بلافاصله تور بین بادی برای جلوگیری از چنین اتفاقاتی از شبكه خارج شود و وقتی كه شرایط به حالت نرمال رسید، دوباره به شبكه وصل شود.

 مسئله پایداری ولتاژ چنین سیستم هایی می تواند با استفاده از ادوات FACTS موازی بهبود یابد كاربرد STATCOM  مورد بحث قرار گرفته است اما كاربرد STATCOM های قدیمی تنها در تامین توان راكتیو محدود شده است. برای غلبه بر این مشكل  از سیستم تركیبی STATCOM با سیستم ذخیره انرژی باطری استفاده شده است كه قابلیت كنترل توان اكتیو و راكتیو را دارد. اما BESS مبتنی بر فرآیندهای شیمیایی است، بنابراین دارای مشكلاتی از قبیل سرعت پاسخ كم و عمر كاركرد كوتاه    می باشد. برای غلبه بر این مشكلات ما در این فصل از یك سیستم انرژی خازنی  ECSاستفاده       كرده ایم كه از قطعات الكترونیك قدرت و خازن دولایه الكتریكی تشكیل شده است. این سیستم به دلیل نداشتن عناصری همچون نیكل، كادمیم و فسفر انرژی پاكتری نسبت به باطری ها محسوب        می شود و تقریبا دارای سیكل كاری نامحدود وتلفات خیلی ناچیز می باشد و دارای قابلیت كنترل هر دو توان اكتیو و راكتیو را دارد ECS  به صورت موازی با شینی كه توربین بادی از طریق آن به شبكه متصل شده است، قرار می گیرد. بنابراین در هنگام بروز اتصال كوتاه در سیستم قدرت توان راكتیو مورد نیاز ژنراتور را تامین كرده و از ناپایداری ولتاژ در شینی كه توربین بادی به آن وصل شده است جلوگیری می كند و وقتی كه اتصال كوتاه رفع شد و ولتاژ و فركانس در شبكه به حالت عادی بازگشت، RSC  شروع به كار كرده و ژنراتور توربین بادی دوباره به  صورت DFIG به عملكرد خود ادامه می دهد . درستی روش فوق با شبیه سازی یك سیستم قدرت نمونه در نرم افزار MATLAB / SIMULINK  مورد تایید قرار گرفته شده است. 

 

 

بخشی از منابع و مراجع پروژه بررسی و بهره برداری از انرژی باد و نیروگاه های بادی 

1-Md. Arifujjaman *, M.T. Iqbal, J.E. Quaicoe "Reliability analysis of grid connected small wind turbine power electronics",Faculty of Engineering and Applied Science, Memorial University of Newfoundland, St. John’s, NL, Canada A1B3X5

2- علیرضا رشیدی مقدم ، ایمان رهبری ، احمد حقانی. " بررسی تغییرات دمای ژنراتور توربین بادی سایت نیروگاه بادی منجیل بر حسب توان خروجی " . بیست و چهارمین کنفرانس    بین المللی برق ، تهران ، آبان 88 .

3- حسنعلی آل حسینی ، مسعود داوری ، گئورگ قره پتیان ، حسین عسكریان ابیانه. " تاثیر انواع اتصال مزارع بادی به شبكه AC بر روی اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه". بیست و چهارمین کنفرانس بین المللی برق ، تهران ، آبان 88 .

4- سید محمد صادق غیاثی ، محسن كلانتر . " روشی جدید جهت پیشبینی سرعت باد در نیروگاه های بادی " . بیست و چهارمین کنفرانس بین المللی برق ، تهران ، آبان 88 .

5- هادی طاری مرادی . " مدل دینامیکی توربین های بادی بر مبنای استفاده از ژنراتورهای القایی با تغذیه ی دوبل" هجدهمین کنفرانس بین المللی برق ، تهران .

 6- احسان میرزازادی . " مدلسازی ، شبیه سازی و کنترل نیروگاه بادی ایزوله از شبکه" نهمین کنفرانس دانشجویی برق ایران ، دانشگاه تهران .  

 7- بهمن خاکی . " بررسی آرایش های مختلف سیستم الکتریکی توربین های بادی سرعت متغیر" ، نهمین کنفرانس دانشجویی برق ایران ، دانشگاه تهران .  

 

لینک کمکی