ناپایداری مبدلهای توربین باد در طول تزریق جریان به خطاهای شبکهی ولتاژ پایین و آنالیز پایداری مبتنی بر فرکانسPLL
چکید
-در مجموعه قوانين اخیر شبکه جهت یکپارچه سازی انرژِی بادی، توربینهای بادی تحت حضور خطا حتی وقتی که ولتاژ شبکه به مقدار صفر کاهش مییابد، باید به شبکه متصل باشند؛ و همچنین برای تزریق بخشی از جریان راکتیو به افت ولتاژ باید توربینهای بادی به شبکع متصل باشند. با این حال، یک واقعیت فیزیکی، یعنی ناپایداری مبدلهای متصل به شبکه متصل در طول تزریق جریان به خطاهای ولتاژ پایین (نزدیک به صفر) حذف شده اند؛ به عنوان مثال، این مساله در مطالعات انرژی بادی قبلی و مجموعه قوانین تجدید نظر شده شبکه مورد توجه قرار نگرفته است. در این مقاله، ناپایداری مبدلهای سمت شبکه توربین های بادی، به صورت تلفات همزمانسازی (LOS) تعریف شده اند، که در آن تلفات همزمان سازی توربینهای بادی با فرکانس پایهی شبکه (به عنوان مثال، ۵۰ هرتز) در طول ولتاژ بسیار عمیق است، به طور کامل با تئوری مربوطه تجزیه و تحلیل و بررسی شده است و یک رویکرد پایداری جدید بر اساس فرکانس PLLپیشنهاد شده است؛ و هر دو با شبیه سازی سیستم قدرت و با آزمایش بر روی ستاپ مبدل متصل به شبکه مورد ارزیابی قرار گرفته اند.
کلید واژه: مبدلها، کنترل جریان، خطاهای سیستم قدرت، پایداری سیستم قدرت، ثبات سیستم، تولید برق بادی؛
مقدمه
در مجموعه قوانین مشترک شبکه، نیروگاه های بادی(WPPs) در طول وقوع خطاهای اتصال کوتاه شبکه و همچنین برای تزریق جریان راکتیو به منظور پشتیبانی از ولتاژ شبکه، باید به شبکه متصل باشند [۱] – [۳[. در مجموعه استاندارد شبکه VDN آلمانی[۲]، که یک نظام نامه کاملا سازمان یافته است و مجموعه قوانین ENTSO-E (که به تازگی منتشر شده اند) [۳]، که به عنوان یک چهارچوب مشترک برای تمام کشورهای اروپایی پیشنهاد شده اند، انتظار می رود WPPs حتی مواقعی که افت ولتاژ شبکه به صفر کاهش یافته باشد، به شبکه متصل باشد؛ که توسط مشخصات ولتاژ با خطاهای همراه آن (FRT) در استاندارد ENTSO-E در شکل ۱ نشان داده شده است. علاوه بر این، لازم است WPPs جریان راکتیو را در طول وقوع خطا نسبت به افت ولتاژ، به عنوان یک طرح کنترل ولتاژ تناسبی، که در آن گین تناسبی میتواند بین ۰ و ۱۰ قابل تنظیم باشد، با یک باند مرده اعمال شده به انحراف ولتاژ، تزریق کند. مشخصات معمول جریان راکتیو به صورت خط تیره در شکل ۲ نشان داده شده است، که در آن هنگامی که ولتاژ کمتر از ۴۰٪ مقدار نامی اش شد، جریان راکتیو ۱ پریونیت مورد نیاز است. در [۲] و [۳] مشخصات ولتاژ FRT برای نقطه اتصال مشترک (PCC) از WPP تعریف شده است. نه تنها انتظار میرود الزامات جریان راکتیو در سطح توربین بادی (WT) در سمت کم ولتاژ ترانسفورماتور WTتحقق یابد. بلکه اثبات و اعتبارسنجي در سطح PCC در مقاله [۲] بررسی شده است. علاوه بر این، دینامیکهای پاسخ پله برای جریان راکتیو در مقالات [۲] و [۳] تعریف شده است، به طوری که زمان صعود در مقاله [۳] برابر ۱۰میلی ثانیه انتخاب شده است.
مطابق با الزامات مجموعه قوانین شبکه و پیشرفت فن آوریهای موجود، WTs مدرن مانند پلت فرم پیشنهادی در این مقاله، توربین بادی با مبدل مقیاس کامل (تمام عیار) (FSCWT)، طراحی شدهاند. در واقع FSCWT دارای قابلیتی است که تزریق جریان اکیتو و راکتیو به شبکه به طور مستقل میتواند در حداکثر ظرفیت جریانی توربین بادی کنترل شود، که میتواند مقدار نامی (۱ PU) و یا کمی بالاتر (به عنوان مثال،۱٫۲ PU ) داشته باشد. به عنوان یک روش معمول برای FSCWT ؛ در حالی که تزریق جریان راکتیو مطابق با الزامات در هر استاندارد شبکه، هر ظرفیت باقی مانده برای تزریق جریان اکتیو استفاده شده است. توان اکیتو اضافی که در طول وقوع خطاها نمیتواند به شبکه تزریق شود، در مقاومت چاپر از لینک dc تلف میشود [۴]. مثلا برای FSCWT با ظرفیت جریان ۱٫۱ PU، ظرفیت باقی مانده برای تزریق جریان اکتیو با ناحیه خاکستری رنگ سایهدار در شکل ۲ نشان داده شده است. از این رو، با استفاده از روش سنتی برای تزریق جریان، برای خطاهای ولتاژ بسیار کم (نزدیک به صفر) ، FSCWT جریانهای زیر را تزریق خواهد کرد:
Instability of Wind Turbine Converters During Current Injection to Low Voltage Grid Faults and PLL Frequency Based Stability Solution
Abstract:
لینک مقاله اصلی لاتین:
لطفاً براي ارسال دیدگاه، ابتدا وارد حساب كاربري خود بشويد