مدلسازی و بررسی رفتار دینامیکی ژنراتور های القایی از دو سو تغذیه هنگام افت ولتاژ در شبکه

توربین های بادی با تبدیل انرژی مکانیکی باد به انرژی الکتریکی، می تواند برق مورد نیاز قسمتی از شبکه را تأمین کند. ژنراتورهای بادی سرعت متغیر به دلیل بهتر بودن کیفیت توان، به سرعت در حال جایگزینی با توربین های سرعت ثابت هستند. در بین انواع این توربین ها، DFIG1 ها به دلیل تزریق و کنترل توان راکتیو و عدم نیاز به بانک های خازنی، موارد استفاده بیشتری نسبت به سایر ژنراتورها دارند. یکی از معایب بزرگ نیروگاه های بادی با ژنراتور القایی دوسو تغذیه حساسیت بسیار زیاد به اغتشاشات شبکه مخصوصاً افت ولتاژ می باشد که باعث اضافه ولتاژ در مدار روتور و تخریب مبدل سمت روتور می شوند. بنابراین برای حفاظت نیروگاه دانستن مقدار دامنه اضافه ولتاژ القا شده از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله رفتار دینامیکی این نوع ژنراتورها در هنگام وقوع افت ولتاژ سه فاز به صورت تئوری و با استفاده از معادلات شار مورد بررسی قرار خواهد گرفت. بدین منظور شار استاتور به دو مولفه شار حالت ماندگار و شار طبیعی (شار متغیر نسبت به زمان هنگام اعمال خطا) در حین افت ولتاژ، تفکیک شده و با استفاده از مدل ژنراتور، رابطه ولتاژ روتور در هنگام وقوع افت ولتاژ مشخص می شود. سپس میزان دامنه اضافه ولتاژ روتور در حالت های مختلف افت ولتاژ خصوصاً در افت ولتاژ 100% مورد بررسی قرار می گیرد که به کمک آن می توان مقدار مقاومت کروبار مورد نیاز را برای محدود سازی جریان روتور طراحی نمود. شبیه سازی به کمک نرم افزار MATLAB/SIMULINK انجام شده است.

Keywords:

افت ولتاژ , توربین های بادی , رفتار دینامیکی , ژنراتور القایی از دو سوتغذیه