محمدحسن جعفری ندوشن - گروه مهندسی برق، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران

این مقاله به مدلسازی و شبیه سازی سیستم های حفاظتی اصلی یک نیروگاه بادی سرعت متغیر خودگردان مجزا از شبکه مجهز به بانک باتری می پردازد. این سیستم ها شامل حفاظت آیرودینامیکی توربین و حفاظت الکتریکی مجموعه بادی در مقابل اضافه ولتاژها (ناشی از اضافه توان های تولیدی) و کمبود توان می باشد. جهت کنترل توربین بادی در سرعت های مختلف باد و دریافت حداکثر توان از انرژی بادی، از الگوریتم کنترل بهینه گشتاور (OTC) توربین استفاده شده است. در سرعت های بالاتر از مقدار نامی از مکانیزم حفاظتی آیرودینامیکی کنترل زاویه پره و مدل مربوطه بهره جسته است. علاوه بر این برای حفاظت الکتریکی مجموعه بادی دو سناریو مختلف مد نظر قرار گرفته اند. سناریوی اول مربوط به حفاظت از سیستم در مقابل اضافه توان تولیدی بادی است که برای جذب آن از یک بار مستهلک کننده توان با قابلیت کنترل ارائه شده است. در سناریوی دوم برای حفاظت از بانک باتری و جلوگیری از دشارژ بیش از حد آن یک سیستم کنترلی معرفی شده است. مجموعه سیستم بادی به همراه سیستم های کنترلی حفاظتی مذکور در محیط MATLAB/SIMULINK مدلسازی و شبیه سازی شده است. با تحلیل نتایج حاصله عملکرد رضایت بخش سیستم های حفاظتی تائید می شود.

کلمات کلیدی: توربین بادی، سیستم های حفاظتی، آیرودینامیکی و الکتریکی، کنترل زاویه پره ها