چکیده:

در سال‌های اخیر تولید برق با استفاده از انرژی باد به‌شدت مورد توجه قرار گرفته است. مدل‌های مختلفی برای این منابع نوظهور انرژی الکتریکی توسعه‌یافته‌اند مدل‌های دینامیکی بسیار دقیق برای مزارع بادی نقش مهمی در اعتبار نتایج شبیه سازی اثرات متقابل آنها با شبکه و در نتیجه قابلیت اطمینان شبکه دارند ارائه مدلی بسیار دقیق که به‌سادگی بتوان برای مطالعات مختلف آن را تغییر داد تا با کمترین زمان و بیشترین دقت مورد نیاز به شبیه سازی رفتار توربین بادی، بپردازد، ضروری است. بنابراین هدف از این پژوهش شناسایی مدل ارائه شده برای کنترل توربین بادی است. این مدل باید از دقتی کافی برخوردار باشد و بتوان در کنترل توربین بادی از آن بهره گرفت. همچنین به بررسی انواع سیستم‌های کنترل توربین بادی نیز پرداخته می‌شود در این پروژه ابتدا در مورد انرژیهای نو و به‌ویژه نیروگاه‌های بادی و مشخصات آن بحث شده‌است. در ادامه فن آوریهای توربین بادی و انواع آن مورد بررسی قرار گرفته و ویژگی‌های هر نوع بیان شده‌است. همچنین مدل ریاضی هر یک از قسمتهای توربین بادی ارائه شده و انواع سیستم‌های کنترلی مورد استفاده در توربین‌های بادی به‌صورت خلاصه مطرح گردیده است و در نهایت سیستم کنترل توربین بادی مورد شبیه سازی قرار گرفته و کارایی مدل و سیستم کنترل تحت شرایط مختلف مورد بحث قرار گرفته است.

فهرست مطالب
1-1 مقدمه
1-2 انرژی باد
۳-۱ روند تحولات تکنولوژی انرژی باد
۴-۱ مزایای بهره برداری از انرژی باد
1-5 وجه تمایز میان نیروگاه بادی و سایر نیروگاهها
6-1 انواع کاربرد توربینهای بادی
۱-۶-۱ کاربردهای غیر نیروگاهی
۱-۱-۶-۱ پمپهای بادی آبکش
۲-۱-۶-۱- کاربرد توربینهای کوچک بهعنوان تولید کننده برق
۳-۱-۶-۱- شارژ باتری
۲-۶-۱- کاربردهای نیروگاهی
۱-۲-۶-۱- توربینهای بادی منفرد
2-۲-۶-۱- مزارع بادی
۷-۱- توربینهای بادی و ذخیره انرژی
۸-۱- بخشهای تشکیل دهنده توربین بادی
۱-۸-۱- برج یا دکل بادی
۲-۸-۱- ناسل
۳-۸-۱- رتور
۴-۸-۱- سیستم انتقال قدرت
۵-۸-۱- مولد الکتریکی
۶-۸-۱- سیستم کنترل توربین بادی
۷-۸-۱- حساسه سرعت باد و جهتیاب
۹-۱- طبقه بندی توربینهای بادی
۱-۹-۱- از نگاه ظرفیت
۱-۱-۹-۱- توربینهای بادی کوچک
۲-۱-۹-۱- توربینهای بادی بزرگ
۲-۹-۱- از نگاه شکل محور
۱-۲-۹-۱- توربینهای بادی با محور افقی
۲-۲-۹-۱- توربینهای بادی با محور عمودی
۳-۹-۱- از نگاه نوع چرخش در برابر باد
۱-۳-۹-۱- توربینهای بادی رو به باد
۲-۳-۹-۱- توربینهای بادی پشت به باد
4-۹-۱- از نگاه سرعت
۱-4-۹-۱- توربینهای بادی سرعت ثابت
۲-۴-۹-۱- توربینهای بادی سرعت متغیر
۱۰-۱- انواع توربینها از لحاظ سیستم عملکرد
۱-۱۰-۱- عملکرد توربینهای سرعت ثابت
۲-۱۰-۱- توربینهای با قطع ممانعت قابل تنظیم سرعت ثابت
۳-۱۰-۱- توربینهای ممانعت تنظیم شده دو سرعتی
۴-۱۰-۱- توربینهای زاویه گام قابل تنظیم فعال سرعت ثابت
5-10-1- توربینهای زاویه گام قابل تنظیم غیرفعال
۶-۱۰-۱- الگوی عملکرد سرعت متغیر
۷-۱۰-۱- توربینهای ممانعت تنظیم شده سرعت متغیر
۸-۱۰-۱- توربینهای سرعت متغیر با زاویه گام قابل تنظیم فعال
۹-۱۰-۱- توربینهای سرعت متغیر با محدوده عملکرد کوچک
۱۱-۱- مولدهای مورد استفاده در توربینهای بادی
1-2 مدل سیستم کنترل
-۲-۲- مدل سیستم حفاظت
-3-۲- مبدل الکترونیک قدرت
-4-۲- مدل خط انتقال
1-۳- کنترل فرایند نیروگاه بادی
۱-1-۳- کنترل نظارتی
۲-1-۳- کنترل دینامیکی
۳-1-۳- سنسورها
۴-1-۳- تقویت کننده های قدرت
۵-1-۳- عملگرهای توربینهای بادی
۶-1-۳- کنترل گشتاور آئرودینامیکی
۷-1-۳- کنترل گشتاور مولد
۸-1-۳- کنترل گشتاور ترمز
۹-1-۳- کنترل سیستم انحرافی
2-۳- کنترل کلاسیک
3-۳- کنترل پیشرفته
۱-3-۳- روش دنبال نمودن قدرت ماکزیمم
۲-3-۳- کنترلکننده سرعت غیر مستقیم
۳-3-۳- کنترلکننده سرعت مستقیم
4-1- مدل سازی توربین سرعت متغیر
2-4- مبدل و سیستم کنترل
۱-2-۴- سیستم کنترل (۱)
2-2-۴ سیستم کنترل (۲)
۳-۴- مدل معادل نیروگاه بادی
۱-۳-۴-مدل معادل توربین بادی با مولد دو سوء تغذیه
5-1 نتیجه
منابع