شکل(۵-۵):مشخصات ژنراتور و توربین مورد استفاده در مدل سیمولینک(به ترتیب از بالا به پایین)

 

علت کاربرد توربین بادی سرعت ثابت در این پروژه اولاً کاربرد رایج و گسترده آن ها می‌باشد و ثانیاً به طور معمول مشکل فلیکر برای توربین های بادی سرعت متغیر وجود ندارد چون در این توربین ها اغتشاشات سرعت باد به طور مستقیم به توان خروجی توربین منتقل نمی شود.[۲۷]

 

برای ژنراتور SCIG مدل مرتبه چهارم dq به کار گرفته شده است که مدار آن در شکل(۵-۶)نمایش داده شده است و معادلات در زیر بیان شده است:[۲۷]

 

 

 

 

 

شکل(۵-۶):مدار(a)=q axis و(b)=d axis

 

(۵-۴)

 

(۵-۵)

 

(۵-۶)

 

(۵-۷)

 

(۵-۸)

 

(۵-۹)

 

(۵-۱۰)

 

(۵-۱۱)

 

(۵-۱۲)

 

(۵-۱۳)

 

(۵-۱۴)

 

(۵-۱۵)

 

(۵-۱۶)

 

پس از اجرای شبیه سازی ولتاژ به m-file فلیکرمتر داده می شود تا شاخص P_st تعیین شود. د رمورد توربین های بادی ضریب فلیکر بلند مدت P_lt در حالت بهره برداری نرمال ‌بر اساس IEC61400-21 برابر با P_st می‌باشد ‌بنابرین‏ نیازی به محاسبه جداگانه P_lt نمی باشد و بر اساس این استاندارد در عمل برای اندازه گیری فلیکر منتشر شده از یک توربین بادی به شبکه برق مجاز به نمونه گیری ولتاژ برای تعیین فلیکر نیستیم زیرا فلیکر درونی شبکه نیز می‌تواند در آن تاثیر گذار باشد. روش ارائه شده برای غلبه بر این مشکل بر مبنای اندازه گیری جریان و ولتاژ بنا شده است.[۲۴]

 

۵-۴:تحلیل نمودارها

 

۵-۴-۱:تغییرات توان اکتیو و راکتیو قبل و بعد از اتصال STATCOM

 

همان‌ طور که در شکل های زیر مشاهده می کنید توان اکتیو(شکل(۵-۷)) و راکتیو(شکل(۵-۸)) در با بهره گرفتن از ‌جبران‌ساز STATCOM بهبود یافته است که در صورتی که این نمودارها را باهم مقایسه کنیم به وضوح بهبودی،در آن مشخص می شود.

 

 

 

Time(sec)

 

Time(sec)

 

 

 

شکل (۵-۷):توان اکتیو قبل و بعد از اتصال STATCOM (به ترتیب از بالا به پایین)

 

 

 

Time(sec)

 

Time(sec)

 

 

 

شکل (۵-۸):توان راکتیو قبل و بعد از اتصال STATCOM (به ترتیب از بالا به پایین)

 

در توان راکتیو ژنراتور در حالتی که STATCOM متصل نمی باشد به صورت یک خط صاف است ولی زمانی که STATCOM متصل شد نمودار ایجاد شده به صورت شکل(۵-۹) می‌باشد.

 

 

 

Time(sec)

 

شکل (۵-۹):توان راکتیو ژنراتور بعد از اتصال STATCOM

 

۵-۴-۲:زوایای پره ها قبل و بعد از اتصال STATCOM

 

همان‌ طور که در شکل (۵-۱۰) مشاهده می شود زوایای پره ها که از صفر تا ۸ درجه می‌باشد در بعد از اتصال پره ها به بهترین حالت تنظیم شده که ۸ درجه است، می‌رسند.

 

 

 

Time(sec)

 

 

 

Time(sec)

 

شکل (۵-۱۰):زوایای پره های توربین قبل و بعد از اتصال STATCOM (به ترتیب از بالا به پایین)

 

۵-۴-۳:اندازه گیری مقادیر فلیکرمتر قبل و بعد از اتصال STATCOM

 

در این بخش تحلیل نمودارهای به دست آمده از فلیکرمتر انجام گرفته است.در شکل (۵-۱۱) اندازه P_st¹ که توسط m-file و سیمولینک MATLAB اندازه گیری شده در قبل و بعد از اتصال ‌جبران‌ساز STATCOM مشاهده می شود.

 

 

 

شکل(۵-۱۱):میزان P_st اندازه گیری شده در قبل و بعد از اتصال STATCOM (به ترتیب از راست به چپ)

 

_______________________________________

 

۱٫شدت فلیکر کوتاه مدت

 

در شکل (۵-۱۲) میزان U¹ که از طریق فلیکرمتر اندازه گیری شده نمایش داده شده و طبق m-file مطلب که در پیوست قرار دارد از طریق آن U₀ و U_hp محاسبه شده و در قبل و بعد از اتصال STATCOM نمایش داده شده است.

 

V

 

 

 

V

 

Time(sec)

 

U₀

 

U_hp

 

U

 

 

 

Time(sec)

 

U₀

 

U_hp

 

U

 

شکل(۵-۱۲):اندازه گیری میزان U، U₀ و U_hp در قبل و بعد از اتصال STATCOM (به ترتیب از بالا به پایین)

 

_________________________________________________

 

۱٫میزان ولتاژ اندازه گیری شده

 

میزان S¹ محاسبه شده توسط اطلاعات فلیکرمتر و برنامه نویسی m-file که به دست آمده در شکل (۵-۱۳)نشان داده شده است.

 

 

 

Time(sec)

 

Time(sec)

 

شکل(۵-۱۳):اندازه گیری میزان S در قبل و بعد از اتصال STATCOM (به ترتیب از چپ به راست)

 

 

 

V

 

V

 

Time(sec)

 

Time(sec)

 

شکل(۵-۱۴):اندازه گیری میزان U_bw و U_wدر قبل و بعد از اتصال STATCOM (به ترتیب از چپ به راست)

 

 

 

V

 

V

 

Time(sec)

 

Time(sec)

 

شکل(۵-۱۵):اندازه گیری میزان U_q در قبل و بعد از اتصال STATCOM (به ترتیب از چپ به راست)

 

همان‌ طور که در شکل های بالا دیده شد، در زمانی که ‌جبران‌ساز STATCOM باعث بهبود شده است.

 

_______________________

 

۱٫ شدت فلیکر آنی‌

 

۵-۵:جمع بندی

 

وجود سیستم تولید باد و بار غیرخطی در شبکه هر کدام تنهایی روی کیفیت توان اثر می‌گذارد،‌بنابرین‏ نیاز است تا به منظور کیفیت توان از ادوات FACTS استفاده کنیم. یکی از ادوات FACTS، ‌جبران‌ساز استاتیکی(SATCOM) می‌باشد، که استفاده از آن باعث بهبود کیفیت توان می شود.در این پروژه یک طرح کنترلی برای ‌جبران‌ساز استاتیکی در شرایطی که در شبکه سیستم تولید انرژی باد و هم بار غیر خطی داریم ارائه شد.طرح کنترلی ‌جبران‌ساز مبتنی بر تزریق جریان داخل شبکه به منظور بهبود کیفیت توان بود.در طرح کنترلی از کنترلر PI استفاده شد. در این فصل با اتصال توربین بادی سرعت ثابت با کنترل زاویه پره به یک شبکه الکتریکی و بدون فلیکر ولتاژ می‌باشد، کوشش شده است تا تاثیر پارامترهای مختلف شبکه و باد اعمال شده به توربین بر فلیکر منتظر شده از توربین بادی به شبکه الکتریکی تعیین گردد. رابطه شاخص کوتاه مدت فلیکر با ظرفیت اتصال کوتاه شبکه الکتریکی نشان می‌دهد که هر قدر شبکه قویتر باشد، فلیکر انتشار یافته از توربین اثر کمتری بر ولتاژ شبکه می‌گذارد. در واقع هر قدر نیروگاه بادی را به سطح ولتاژ بالاتری متصل کنیم کیفیت ولتاژ توان مطلوب تری خواهیم داشت.

 

نتیجه گیری