فیلیوس

توربین های بادی نویدبخش آسمان آبی …

توربین بادی wind turbine فیلیوس مهندسی برق قدرت

تولید برق با توربین های بادی در بین منابع انرژیِ با بالاترین سرعت رشد در جهان است. در طی دهۀ گذشته، نرخ رشد انرژی بادی سالانه به طور میانگین حدود ۳۰ % بوده است. در سه سال گذشته، بازارهای انرژی بادی تگزاس و آمریکا نیز گسترش سریعی در ظرفیت نصب شده را تجربه کرده اند. در سال ۲۰۰۷، برای نمونه، ظرفیت نصب شده انرژی بادی در آمریکا تا ۴۳ % رشد داشت، در حالیکه در تگزاس تا ۵۷ % افزایش یافت. در تگزاس، اکثر مزرعه های بادی در منطقه غرب تگزاس واقع شده اند و به شبکه های انتقال ولتاژ بالا متصل شده اند.
توربین های بادی در دو نوع سرعت ثابت و سرعت متغیر به کار می روند. در انواع سرعت ثابت اکثراً سرعت به نسبت فرکانس شبکه تثبیت می شود و ولتاژ متأثر از سرعت باد است یعنی نوسانات باد در عملکرد توربین های بادی و ولتاژ خروجی تاثیرگذار است. برای توربین های سرعت متغیر که ژنراتور توسط تجهیزات الکترونیک قدرت کنترل می شوند، این امکان فراهم است که سرعت روتور کنترل شود. در این روش نوسانات توانِ ایجاد شده توسط تغییرات باد- که ممکن است زیاد یا کم باشند. بوسیله تغییر سرعت روتور مستهلک می شوند.

آسمان آبی توربین های بادی توربین بادی فیلیوس filioos ارژی سبز
ژنراتورهای بادی نوین به علت استفاده از مبدل های منبع ولتاژی بر مبنای ابزارهای الکترونیک قدرت کموتاسیون اجباری، هارمونیک (مضارب صحیح فرکانس شبکه) و میان¬هارمونیک (مضارب غیرصحیح فرکانس شبکه) تولید می کنند. این هارمونیک ها با مؤلفۀ اصلی ولتاژ یا جریان ترکیب شده و موجب اعوجاج در شکل موج می گردند.
ژنراتورهای بادی القایی از دوسوتغذیه ، به مبدل های قدرت ظرفیت پایین ، که از آنها به عنوان نوع۳ یاد می شود، و توربین های بادی با مبدل های قدرت ظرفیت بالا ، که از آنها به عنوان نوع۴ یاد می شود، مجهز شده اند. تبدیل شکل موج از AC به DC، و سپس از DC به AC در مدل یک مبدل قدرت به کار برده شده است. کلید زنی مبدل اعوجاجات شکل موج در توان خروجی را به همراه دارد. هرگونه انحراف قابل توجه در دامنه، فرکانس و یا خلوص شکل موج، یک مسئلۀ کیفیت توان خواهد بود. اعوجاج شکل موج در هر صورت در بسیاری از کشورها، به واسطۀ محدودیت های اجباری یا ارادی به خوبی تنظیم شده است. نگرانی اصلی برای صاحبان پارک بادی و متصدیان شبکه، نگه داشتن سطوح اعوجاج زیر این محدودیت ها است. اعوجاجات خروجی به پیکربندی دقیق توربین های بادی وابسته هستند.

کوه درخت توربین های بادی آسمان آبی توربین بادی فیلیوس filioos
بسیاری از ژنراتورهای بادی بوسیلۀ سیستم جمع کننده، برای ایجاد نیروگاه بادی گرد هم آورده می شوند. مشکلات هارمونیکیِ ناشی از این مزرعه¬های بادی تازه تأسیس، به عنوان یک مسئله کیفیت توان در یکپارچه سازی تأسیسات برق بادی، یک موضوع نگران کننده بوده است. از این رو، مطالعۀ حاضر در جهت بررسی هارمونیک روی این توربین های بادی، صورت گرفته است. باید گفت انتشار از توربین های بادی با انتشار از منابعِ عمدتاً کلاسیک مانند تأسیسات صنعتی یا مناطق مسکونی، فرق دارد . از آنجایی که این اعوجاجات گونه جدیدی از منبع انتشار هارمونیک، غیر از منابع متداولِ متصل به شبکه، هستند، مطالعاتی با هدف درک بیشتر از اعوجاجات هارمونیکی نشأت گرفته از تأسیسات برق بادی، انجام شده است.
هارمونیک و میان هارمونیک های حاصله در محل اتصال داخلی باید به درستی اندازه گیری و شبیه سازی شوند چرا که می توانند منجر به رزونانس، عکس العمل سیستم کنترل، تداخل سیستم حفاظت، یا سطوح جریان غیرمنتظره در تأسیسات مجاورِ مجهز به بانک های فیلتری، شوند. بدیهی است که فیلترهای ژنراتورهای بادی مجزا و فیلترهای مربوط به سیستم جمع کننده اکثر فرکانس های بالای تزریق شده توسط ژنراتور بادی به شبکه را فیلتر می کند. همچنین بدیهی است که اثر الغایی بین ژنراتورهای بادی اتفاق خواهد افتاد، که برخی مؤلفه های فرکانس بالا را تحت تأثیر قرار خواهد داد. از طرف دیگر، اطلاعات بسیار کمی دربارۀ چگونگی جمع شدن سهم هارمونیکی ژنراتورهای بادی مجزا و سطوح مورد انتظار، در محل اتصال داخلی، در دسترس است.

فیلیوس

برق قدرت

دیدگاه‌ها

*
*