دسته: مهندسی برق

پایان نامه جبران سازی فلیکر ولتاژ در خروجی توربین های بادی بر پایه ژنراتور القایی

 متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته برق

دانشگاه آزاد اسلامی
واحد دامغان
دانشکده مهندسی
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی برق
گرایش قدرت
عنوان
جبران سازی فلیکر ولتاژ در خروجی توربین های بادی بر پایه ژنراتور القایی توسط استات کام جهت بهبود توان
دی ماه ۱۳۹۳

(در فایل دانلودی نام نویسنده و استاد راهنما موجود است)
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
فهرست مطالب
عنوان                                                                                            صفحه
چکیده۱
فصل اول:آشنایی با پدیده های کیفیت توان
۱-۱:مقدمه۲
۱-۲:عوامل تاثیر گذار بر افزایش اهمیت موضوع کیفیت برق۲
۱-۳ :کیفیت توان چیست؟.۳
۱-۴ :طبقه بندی پدیده های کیفیت توان۴
۱-۴-۱ :حالتهای گذرا.۴
۱-۴-۱-۱ :حالتهای گذرای ضربه ای.۴
۱-۴-۱-۲ :حالتهای گذرای نوسانی۴
۱-۴-۲ :تغییرات بلند مدت ولتاژ.۵
۱-۴-۲-۱ :افزایش ولتاژ.۵
۱-۴-۲-۲ :کاهش  ولتاژ.۵
۱-۴-۲-۳:قطعی های دائم۶
۱-۴-۳ :تغییرات کوتاه مدت ولتاژ.۶
۱-۴-۳-۱ :قطعی های کوتاه مدت۶
۱-۴-۳-۲ :فرو رفتگی ولتاژ۶
۱-۴-۳-۳ :برآمدگی ولتاژ.۷
۱-۴-۴ :اعوجاج شکل موج.۸
۱-۴-۴-۱ :جابجاییDC8
۱-۴-۴-۲ :هامونیک ها.۸
۱-۴-۴-۳ :هامونیک های میانی۹
۱-۴-۵ :برش ولتاژ۹
۱-۴-۶ :نوسانات ولتاژ۱۰
۱-۴-۷ :فلیکر ولتاژ.۱۱
۱-۴-۷-۱ :عوامل ایجاد فلیکر.۱۲
۱-۴-۷-۲ :اثرات فلیکر.۱۳
۱-۴-۷-۳ :روش های کاهش فلیکر۱۴
۱-۵ جمع بندی۱۵
فصل دوم:آشنایی با ادوات FACTS
۲-۱:مقدمه۱۶
۲-۲:معرفی جبرانساز Var استاتیک SVC.16
۲-۲-۱:کاربردهای SVC .17
۲-۲-۲:رایج­ترین انواع SVC17
۲-۳:معرفی و شبیه سازی جبرانساز استاتیک STATCOM18
۲-۳-۱:کاربردهای STATCOM19
۲-۳-۲:شبیه سازی STATCOM.19
۲-۳-۳:مقایسه STATCOM و SVC22
۲-۴:معرفی خازن سری کنترل تریستوری TCSC24
۲-۴-۱:اهداف جبرانسازی خطوط انتقال توسط خازن­های سری.۲۴
۲-۴-۲میراکردن رزونانس زیر سنکرون (SSR) 24
۲-۵:معرفی ترانسفورماتور شیفت دهنده فاز PST.25
۲-۵-۱:کاربردهای PST26
۲-۵-۲:کاربردهای دینامیکی و گذرا.۲۶
۲-۶:معرفی جبرانسازی سری سنکرون استاتیک SSSC26
۲-۶-۱:کاربرد های SSSC.27
۲-۷: معرفی کنترل­ کننده یکپارچه توان UPFC27
۲-۸:معرفی کنترل­ کننده توان بین خطوط(IPFC) 28
فصل سوم:آشنایی با سیستم های بادی تولید انرژی الکتریکی
۳-۱:مقدمه۳۰
۳-۲:تاریخچه توربین های بادی.۳۰
۳-۲-۱:تولید انرژی مکانیکی۳۱
۳-۲-۲:تولید انرژی الکتریکی.۳۱
۳-۳:مشخصه های انرژی بادی.۳۳
۳-۴:فن آوری توربین های بادی۳۸
۳-۵:عملکرد  توربین های بادی از نظر سرعت۳۸
۳-۵-۱:توربین های بادی سرعت ثابت۳۹
۳-۵-۲:توربین های بادی سرعت متغییر.۴۰
۳-۵-۲-۱:توربین های بادی با تغییرات سرعت محدود۴۱
۳-۵-۲-۲:توربین های بادی سرعت متغییر با ژنراتور القایی تغذیه دوبل (DFIG)42
۳-۵-۲-۳:توربین های بادی سرعت متغییر با مبدل فرکانسی با توان کامل۴۳
۳-۶:کنترل آیرودینامیکی توربین های بادی۴۵
۳-۶-۱:کنترل ایستا (Stall Control) .45
۳-۶-۲:کنترل زاویه پره (Pitch Control) .45
۳-۶-۳:کنترل ایستای اکتیو (Active Stall Control) 46
۳-۷:ژنراتور های توربین های بادی.۴۶
۳-۷-۱:ژنراتور القایی۴۷
۳-۷-۱-۱:ژنراتور القایی قفس سنجابی.۴۷
۳-۷-۱-۲:ژنراتور القایی روتور سیم پیچی شده۴۸
۳-۷-۲:ژنراتور سنکرون .۴۹
۳-۷-۲-۱:ژنراتورهای سنکرون روتور سیم پیچی شده(WRSG)50
۳-۷-۲-۲:ژنراتورهای سنکرون مغناطیس دائم(PMSG).50
۳-۷-۳:ژنراتور DC.51
۳-۷-۴:ژنراتورهای ولتاژ بالا.۵۲
۳-۸:کاربرد الکتروینک قدرت در توربین های بادی۵۲
۳-۸-۱:راه انداز نرم(Soft Starter) .52
۳-۸-۲:بانک خازنی۵۳
۳-۸-۳:یکسوساز و اینورتر.۵۳
۳-۸-۴:مبدل فرکانس۵۴
۳-۹:جمع بندی۵۵
فصل چهارم:انتشار فلیکر و طراحی فلیکرمتر
۴-۱:مقدمه۵۶
۴-۲تخمین نوسانات ولتاژ۵۷
۴
-۳:اندازه گیری شدت فلیکر کوتاه مدت و بلند مدت.۵۸
۴-۴:آزمایش عملکرد فلیکرمتر.۶۲
۴-۵:ارزیابی فلیکر در شبکه متصل به بارهای مختلف.۶۳
۴-۶:حدود مجاز فلیکر ولتاژ در سطوح مختلف ولتاژ۶۴
۴-۷:مدت زمان لازم برای اندازه گیری فلیکر.۶۴
۴-۸:فواصل زمانی اندازه گیری فلیکر برای شرکت های برق۶۵
۴-۹:حدود مجاز تزریق فلیکر توسط مشترکین۶۵
۴-۱۰:مشخصه یک نوسان ولتاژ نمونه.۶۶
۴-۱۱:ارزیابی فلیکر توربین های بادی متصل به شبکه در استانداردIEC 61400-2167
۴-۱۱-۱:بهره برداری پیوسته.۶۸
۴-۱۱-۲:عملیات کلید زنی۶۹
فصل پنجم:شبیه سازی و تحلیل نتایج
۵-۱:مقدمه۷۱
۵-۲:توصیف مدل.۷۱
۵-۳:مدل سازی در سیمولینک۷۳
۵-۴:تحلیل نمودارها.۷۷
۵-۴-۱:تغییرات توان اکتیو و راکتیو قبل و بعد از اتصال STATCOM.77
۵-۴-۲:زوایای پره ها قبل و بعد از اتصال STATCOM.78
۵-۴-۳:اندازه گیری مقادیر فلیکرمتر قبل و بعد از اتصال STATCOM79
۵-۵:جمع بندی۸۲
نتیجه گیری
نتیجه گیری.۸۳
منابع
منابع۸۴
پیوست ها
پیوست ها.۸۶
استفاده از انرژی های تجدید پذیر جهت تولید انرژی الکتریکی، به طور فزاینده ای افزایش یافته است با گسترش استفاده از سیستم های انتقال جریان متناوب انعطاف پذیر (FACTS)، جهت جبران کیفیت های توان و ولتاژ، محدوده استفاده از این انرژی ها را افزایش داده است استفاده از انواع توربین های بادی جهت تولید انرژی برق، در سال های اخیر رایج شده است و بسیاری از کشور ها از آن استفاده می کنند در این پروژه، کاربرد جبران ساز سنکرون استاتیکی (STATCOM) در بهره برداری پیوسته ی یک مزرعه ی بادی ارزیابی شده است و تأثیر حضور STATCOM بررسی و مدل سازی شده است نتایج شبیه سازی نشان می دهد که توان شبکه با حضور STATCOM بهبود می یابد و توربین های بادی سرعت ثابت به خاطر خصلت نوسانی توان تولیدی خود به طور قابل ملاحظه ای کیفیت ولتاژ شبکه الکتریکی متصل به آنها را تحت تاثیر قرار می دهند.نوسانات سریع ولتاژ تولید شده توسط این توربین ها باعث بروز فلیکر ولتاژ در شبکه می شود. با توجه به شبیه سازی انجام شده می توان اثر پارامترهای مختلف شبکه الکتریکی بر روی میزان فلیکر ولتاژ انتشار یافته ناشی از توربین های بادی را بررسی کرد.برای ارزیابی میزان انتشار فلیکر ولتاژ، برنامه فلیکرمتر بر اساس استاندارد IEC 61400-4-15 نوشته شده است.مطالعه و شبیه سازی در محیط MATLAB/SIMULINK  و با در نظر گرفتن سه توربین ۳ مگاو ات بر پایه ی ژنراتور القایی در یک مزرعه بادی انجام شده است.
۱-۱:مقدمه
بحث کیفیت توان که تا امروزه یکی از بحث های مهم در سیستم های قدرت می باشد از گذشته مطرح بوده است و شرکت های برق در سرتاسر جهان از چندین دهه قبل بر روی این موضوع کار کرده اند.
در سال ۱۹۷۰ کیفیت برق به عنوان یکی از اهداف مهم در طراحی سیستم های قدرت صنعتی مطرح گردید،علاوه بر ایمنی،سرویس دهی با قابلیت اطمینان بالا و کم شدن هزینه های اولیه و جاری نیز از مباحثی بود که به همراه آن مهندسین برق را درگیر ساخت. تقریبا در همین زمان موضوع “کیفیت ولتاژ” در کشورهای اسکاندیناوی و در شوروی سابق مطرح گردید که هدف اصلی آنها کنترل تغییرات کم دامنه ولتاژ بود.
۱-۲:عوامل تاثیر گذار بر افزایش اهمیت موضوع کیفیت برق
امروزه عوامل متعددی موجب گردیده اند که بحث کیفیت توان و عرضه برق با کیفیت مناسب به مصرف کنندگان از مباحث مهم بشمار می آید که در زیر به تعدادی از آنها اشاره می شود:

  • تجهیزات و دستگاه ها نسبت به اغتشاشات ولتاژ از حساسیت بیشتری بر خوردار شده اند.تجهیزات قدرت به ۱۰ تا ۲۰ سال گذشته بسیار حساس تر شده اند.آقای توماس کِی در سال ۱۹۷۸ مشکلات اغتشاشات ولتاژ روی عملکرد تجهیزات الکترونیک را مورد بحث قرار دارد. علاوه بر حساس شدن تجهیزات،شرکتها نیز بعت اتلاف وقت و کاهش درآمد در آثر مشکلات مربوط به پدیده های کیفیت توان به این مساله حساسیت بیشتری نشان می دهند. در یک شبکه ایده آل انرژی الکتریکی ،برقراری برق بصورت پیوسته یک حق اساسی برای مشترکین مورد نظر می باشد ،در نتیجه هر گونه قطعی برق با اعتراضی بیش از گذشته مواجه خواهد بود،حتی اگر باعث هیچگونه خرابی یا خسارت فیزیکی نگردد.[۵]
  • تجهیزات و دستگاه های مختلف به تنهایی باعث بروز اغتشاشات ولتاژ می شوند.ادوات الکترونیک قدرت مدرن نه تنها به اغتشاشات ولتاز حساس هستند بلکه خود باعث بروز اغتشاش ولتاژ می گردند.افزایش استفاده از مبدلها (از تجهیزات الکترونیکی مصرف کننده ها و کامپیوتر ها تا تجهیزات کنترل سرعت در موتورها)منجر به افزایش اغتشاشات در ولتاژ گردیده است.مساله اصلی در اینجا غیرسینوسی بودن جریان یکسو کننده ها و اینورترها می باشد. جریان ورودی این دستگاه ها علاوه بر دارا بودن فرکانس اصلی شبکه حاوی هارمونیک نیز می باشند. که به علت افزایش استفاده از آنها مشکل مهمی برای شبکه بحساب می آیند.
  • افزایش نیاز برای استاندارد کردن و معیار های عملکرد:در قدیم مصرف کننده انرژی الکتریکی از دید بسیاری از شرکت های برق صرفا یکبار ساده به شمار می آمد، قطعی برق و اغتشاشات ولتاژ یک امر طبیعی محسوب می شد و شرکت مذکور نیز طبق خواسته خود عمل می نمود و هر مشترکی که نیاز به کیفیت و قابلیت اطمینان بالاتری داشت می بایست هزینه اضافی پرداخت کند،اما امروزه شرکت های تامین کننده برق به مصرف کننده به عنوان یک “مشتری”نگاه می کنند.الکتریسیته بصورت یک محصول با مشخصات خاص خود شناخته شده که می تواند اندازه گیری شود،پیش بینی گردد،تضمین شود،ارتقاء یابد و . که این موضوع بعلت گرایش به سمت خصوصی سازی و تغییر ساختار شبکه برق می باشد.رقابت آزاد در بازار های برق موضوع راحتی پیچیده تراز این هم می کند. در قدیم مصرف کننده قراردادی با موسسه برق محلی منعقد می ساخت و آن موسسه هم انرژی الکتریکی را با کیفیت و قابلیت خاص خود در اختیار مصرف کننده قرار می داد،اما امروزه در سیستم های تجدید ساختار شده و با گسترش بازار برق مشترکین می توانند انرژی الکتریکی را از هر موسسه ای که متمایل باشند خریداری کنند،بنابراین موسسه ای در این راستا موفق است که بتواند برق را با کیفیت و قابلیت اطمینان بهتری به مشترکین تحویل بدهد. بنابراین بحث کیفیت توان و کاهش اثرات سوء ناشی از آن اهمیت خود را نشان می دهد.
  • کیفیت توان قابل اندازه گیری است:با دسترس بودن وسایل الکترونیکی برای اندازه گیری و نمایش شکل موجها،کیفیت توان بیشتر مورد توجه قرار گرفته است.در قدیم اندازه گیری شاخصهای کیفیت توان مشکل بود و محدود به اندازه گیری مقدار موثر ولتاژ،فرکانس و قطعی های بلند مدت بود.اما امروزه با پیشرفت تکنولوزی و در اختیار بودن تجهیزات مانیتورینگ کیفیت توان،همچنین ارائه شاخصها و روش های مناسب، ارزیابی و اندازه گیری پدیده های مختلف کیفیت توان براحتی قابل انجام است.

۱-۳ :کیفیت توان چیست؟
از دیدگاه های مختلف تعاریف متفاوتی برای کیفیت توان بیان شده است. به عنوان نمونه یک شرکت برق کیفیت توان را بیشتر از جنبه قابلیت اطمینان مطرح می کند و یا از دید یک تولید کننده،کیفیت توان مشخصات برق عرضه شده برای کارکرد مناسب دستگاه های تولیدی می باشد.
دیکشنری انجمن بین المللی مهندسین برق در استاندارد IEEE std 1100 کیفیت توان را چنین تعریف می کند:”کیفیت توان برق دار کردن تجهیزات حساس برای عملکرد مناسب آن تجهیزات است”تعریف جامع تر که در مرجع[۵]بیان شده مشکلات توان را چنین مطرح میکند:”هر مشکلی در برق عرضه شده که به صورت انحراف جریان،ولتاژ یا فرکانس بروز می کند و منجر به خرابی یا عملکرد نامناسب تجهیزات مشترکین می گردد”.
۱-۴ :طبقه بندی پدیده های کیفیت توان
علیرغم وجود توافقهائی در تعاریفی که برای پدیده های کیفیت توان انجام شده است،دو مورد استاندارد مرجع که بطور گسترده ای مورد استفاده هستند سری IEEE1159 و IEC-61000 می باشند که پدیده های مشهور معرفی شده توسط این استانداردها در ادامه تشریح می گردد[۶و۵و۴]:
۱-۴-۱ :حالتهای گذرا:
اصطلاح گذرا بطور معمول در مورد تغییرات ناگهانی در یک شکل موج سینوسی بکار می رود.کلمه ضربه برای تشزیح امواج گذرایی که توسط صاعقه بوجود می آید مورد استفاده قرار می گیرد. استاندارد IEC61000-2-5-1990 امواج گذرا را بسته به منابعی که باعث وقوع این اختلالات میگردند به دو زیر گروه تقسیم میکند:
۱-۴-۱-۱ :حالتهای گذرای ضربه ای:
حالتهای گذرای ضربه ای به تغییر ناگهانی در شرایط پایدار جریان،ولتاژ یا هر دو و با فرکانسی متفاوت با فرکانس شبکه و پلاریته یک جهتی اطلاق می شود.حالتهای گذرای ضربه ای بطور معمول با دو مشخصه”Decay Time” و “Rise Time” و همچنین محتویات طیفی آنها شناخته می شوند.شکل (۱-۱)موج ضربه بر روی موج سینوسی را نشان می دهد.حالتهای گذرای ضربه ای علاوه بر اثرات نامطلوبی که بر روی عایقها دارند باعث تحریک فرکانس طبیعی شبکه و بروز حالتهای گذرای نوسانی نیز می گردند.
تعداد صفحه :۱۱۴
قیمت :۳۷۵۰۰ تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت  asa.goharii@gmail.com

پایان نامه برق:شناسایی پارامترهای سلول فتوولتائیک با بهره گرفتن از الگوریتم رقابت استعماری

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :برق

گرایش :قدرت

عنوان : شناسایی پارامترهای سلول فتوولتائیک با بهره گرفتن از الگوریتم رقابت استعماری

Continue reading “پایان نامه برق:شناسایی پارامترهای سلول فتوولتائیک با بهره گرفتن از الگوریتم رقابت استعماری”

پایان نامه رشته مهندسی برق درباره:جایابی بهینه پستهای فوق توزیع

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :مهندسی برق

گرایش :قدرت

عنوان : جایابی بهینه پستهای فوق توزیع

Continue reading “پایان نامه رشته مهندسی برق درباره:جایابی بهینه پستهای فوق توزیع”

پایان نامه ارشد درباره:مدلهای پدیده کرونا در خطوط انتقال و نحوه ارزیابی تلفات آن در شبکه های واقعی

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :مهندسی برق

گرایش :قدرت

عنوان : مدلهای پدیده کرونا در خطوط انتقال و نحوه ارزیابی تلفات آن در شبکه های واقعی

Continue reading “پایان نامه ارشد درباره:مدلهای پدیده کرونا در خطوط انتقال و نحوه ارزیابی تلفات آن در شبکه های واقعی”

پایان نامه رشته برق در مورد:روش های تشخیص خطا های امپدانس بالا

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :مهندسی برق

گرایش :قدرت

عنوان : روش های تشخیص خطا های امپدانس بالا

Continue reading “پایان نامه رشته برق در مورد:روش های تشخیص خطا های امپدانس بالا”

پایان نامه با موضوع:تعیین محل بهینه DG با در نظر گیری شاخصهای قابلیت اطمینان به روش PSO

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :مهندسی برق

گرایش :قدرت

عنوان : تعیین محل بهینه DG با در نظر گیری شاخصهای قابلیت اطمینان به روش PSO

Continue reading “پایان نامه با موضوع:تعیین محل بهینه DG با در نظر گیری شاخصهای قابلیت اطمینان به روش PSO”

پایان نامه رشته برق با موضوع:کنترل هوشمند ترافیک شهری با بهره گرفتن از کنترل فازی

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :مهندسی برق

گرایش :کنترل

عنوان : کنترل هوشمند ترافیک شهری با بهره گرفتن از کنترل فازی

Continue reading “پایان نامه رشته برق با موضوع:کنترل هوشمند ترافیک شهری با بهره گرفتن از کنترل فازی”

پایان نامه :بررسی و شبیه سازی یک رادار مولتی PRF با فرکانس ۵۰KHz برای برد ۱۵۰Km

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :مهندسی برق

گرایش : الکترونیک

عنوان : بررسی و شبیه سازی یک رادار مولتی PRF با فرکانس ۵۰KHz برای برد ۱۵۰Km

Continue reading “پایان نامه :بررسی و شبیه سازی یک رادار مولتی PRF با فرکانس ۵۰KHz برای برد ۱۵۰Km”

پایان نامه :طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با بهره گرفتن از کوپلر لانژ

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :مهندسی برق

گرایش :مخابرات

عنوان : طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با بهره گرفتن از کوپلر لانژ

Continue reading “پایان نامه :طراحی و شبیه سازی LNA متعادل باند X با بهره گرفتن از کوپلر لانژ”

پایان نامه ارشد:طراحی و پیاده سازی کنترل تطبیقی و سنکرونیزاسیون سیستم آشوب گونه با مدل نامعین وکاربرد آن در افزایش ضریب امنیتی مخابره اطلاعات

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :مهندسی برق

گرایش :کنترل

عنوان : طراحی و پیاده سازی کنترل تطبیقی و سنکرونیزاسیون سیستم آشوب گونه با مدل نامعین وکاربرد آن در افزایش ضریب امنیتی مخابره اطلاعات

Continue reading “پایان نامه ارشد:طراحی و پیاده سازی کنترل تطبیقی و سنکرونیزاسیون سیستم آشوب گونه با مدل نامعین وکاربرد آن در افزایش ضریب امنیتی مخابره اطلاعات”