دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 53170 + ترجمه فارسی
عنوان فارسی مقاله

سیستم تثبیت توان پیشرفته برای اتصال به شبکه توربین‌های بادی درایو مستقیم نوع ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم

کد مقاله سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی
53170 2010 8 صفحه PDF 19 صفحه WORD
خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.
عنوان انگلیسی
Advanced Power Conditioning System for Grid Integration of Direct-driven PMSG Wind Turbines
منبع

Publisher : IEEE (آی تریپل ای)

Journal : Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), Date of Conference: 12-16 Sept. 2010 Page(s): 3366 - 3373 E-ISBN : $tmp} Print ISBN: 978-1-4244-5286-6

فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
فهرست عبارات
مقدمه
مرور سیستم توان بادی
شکل1. طرح کلی ارائه شده برای سیستم توربین بادی درایو مستقیم PMSG متصل به شبکه توزیع
مدلسازی سیستم توان بادی
شکل2. مدل کامل سیستم توربین بادی درایو مستقیم PMSG متصل به شبکه توزیع بهره‌برداری
توربین بادی
شکل3. مقادیر اندازه‌گیری شده و شبیه‌سازی شده منحنی‌های توان مکانیکی در برابر سرعت روتور برای سرعت‌های مختلف باد، برای ژنراتور توربین بادی در حال مطالعه.
سیستم تثبیت توان
راهبرد کنترلی ارائه شده سیستم توان بادی
کنترل سطح خارجی
شکل 4. طرح کنترلی چندسطحی ارائه شده برای سیستم توان بادی سه فاز متصل به شبکه.
کنترل سطح میانی
کنترل سطح داخلی
نتایح شبیه‌سازی دیجیتالی
شکل5. نتایج شبیه‌سازی برای تبادل توان اکتیو با شبکه توزیع بهره‌برداری (APCM)
شکل6. نتایج شبیه‌سازی برای تبادل همزمان توان اکتیو و راکتیو با شبکه توزیع بهره‌برداری (APCM و VCM)
نتیجه‌گیری
کلمات کلیدی
- تکنیک‌های کنترلی، مدلسازی دقیق، تولید پراکنده، تعقیب بیشترین نقطه توان (MPPT)، ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم (PMSG)، سیستم تثبیت توان (PCS)، اینورتر سه مرحله‌ای سری منبع Z، ژنراتور توربین بادی (WTG) -
ترجمه چکیده
کاربرد رو به گسترش تولید پراکنده (DG) به خصوص بر اساس سیستم‌های توان بادی، نیازمند راهبردهای جدید برای عملکرد و مدیریت سیستم توزیع برق است، مخصوصا وقتی ظرفیت نصب شده بالا باشد. تحت این شرایط، فناوری الکترونیک قدرت نقش مهمی در اتصال DG به شبکه قدرت ایفا می‌کند، چون سیستم DG نه تنها به الزامات مربوط به خودِ منبع انرژی تجدیدپذیر بلکه به اثرات آن روی عملکرد سیستم قدرت نیز وابسته است. این مقاله برای اتصال به شبکه ژنراتورهای توربین بادی (WTG) یک ساختار پیشرفته سیستم تثبیت توان (PCS) ارائه می‌کند. توپولوژی به کار رفته شامل یک اینورتر سه مرحله‌ای سری منبع Z است که باعث تولید منعطف، کارا و قابل اطمینان توان الکتریکی با کیفیت بالا از سیستم ژنراتور توربین بادی می‌شود. یک مدل با جزئیات کامل توصیف شده و طرح کنترلی آن طراحی می‌شود. اعتبار مدل‌ها و طرح‌های کنترلی با استفاده از نرم‌افزار شبیه‌سازی متبل/سیمولینک نشان داده می‌شود.
ترجمه مقدمه
در دهه گذشته، مشکلات مختلفی در رابطه با عوامل انرژی (بحران نفت)، جنبه‌های زیست‌محیطی (تغییر شرایط آب و هوایی)، تقاضای برق (رشد چشم‌گیر) و محدودیت‌های مالی/مقرراتی بازارهای عمده در سراسر جهان بروز یافته است. تحت چنین شرایطی، تولید پراکنده (DG) به عنوان یکی از راه‌کارهای فناوری معرفی شده است که توانایی مقابله با چنین مشکلاتی را دارد. به این ترتیب فناوری‌های تولید غیرمعمول و تمیز انرژی بر اساس منابع انرژی تجدیدپذیر (RES) توسعه یافته است که منجر به آلودگی‌های زیست محیطی نمی‌شود. ژنراتورهای توربین بادی متصل به شبکه متوسط تا بزرگ امروزه به یکی از مهم‌ترین و سریع‌ترین اشکال تولید برق در بین فناوری‌های تجدیدپذیر تبدیل شده‌اند. انتظار می‌رود در آینده هم این گرایش گسترش یابد، دلیل این مطلب را می‌توان در هزینه رقابتی فناوری توان بادی و توسعه فناوری‌های جدید مربوط به الکترونیک قدرت، توپولوژی‌های مداری جدید و راهبردهای کنترلی عنوان کرد [1]، [2]. تعداد رو به رشد تولیدات پراکنده، به خصوص بر اساس سیستم‌های توان بادی، چالش‌های جدیدی را در زمینه اجرا و مدیریت سیستم توزیع برق موجب شده است، به خصوص وقتی منبع انرژی دوره‌ای بخش عظیمی از ظرفیت کل سیستم را تشکیل داده باشد. تحت این سناریو، فناوری الکترونیک قدرت نقشی مهم در اتصال DG به شبکه اصلی برق ایفا می‌کند چون سیستم DG نه تنها به الزامات مربوط به خودِ منبع انرژی تجدیدپذیر بلکه به اثرات آن روی عملکرد سیستم قدرت نیز وابسته است[3]. استفاده از مبدل‌های الکترونیک قدرت توربین‌های بادی را قادر می‌سازد تا در سرعت متغیر (یا قابل تنظیم) کار کنند، یک سیستم کنترلی طراحی می‌شود تا بیشترین توان ممکن را از توربین بادی جذب و نیز ولتاژ و فرکانس ثابت موردنیاز شبکه را فراهم کند. با پیشرفت فناوری الکترونیک قدرت، ژنراتورهای سنکرون مغناطیس دائم (PMSG) توجه سازندگان توربین‌های بادی را به خود جلب کرده‌اند، چون نسبت به توربین‌های بادی سرعت متغیر دیگر مزایای زیادی دارند [4]. در سال‌های اخیر، توپولوژی‌های بیشماری برای سیستم‌های تثبیت توان (PCS) برای ترکیب سیستم‌های توربین بادی نوع PMSG به شبکه برق ارائه شده است که از لحاظ هزینه و پیچیدگی با هم متفاوت هستند. در طرح‌های نوین توربین‌های بادی PMSG، سیستم تثبیت توان از مبدل مقیاس کامل ساخته شده از توپولوژی سخت‌افزار تبدیل توان دو مرحله‌ای کار می‌کند که این مبدل قادر است از پسِ تمامی قیود مربوط به توان الکتریکی با کیفیت بالا، انعطاف‌پذیری و قابلیت اطمینان اعمال شده به کاربردهای منابع انرژی پراکنده نوین برآید. این طرح سیستم تثبیت توان از یک مبدل توان پشت به پشت ac/dc/ac تشکیل شده است که باعث می‌شود بتوان به طور همزمان و مستقل تبادل توان‌های اکتیو و راکتیو با شبکه را کنترل کرد. در این زمینه، مبدل‌های چندسطحی به دلیل توانایی آن‌ها در برآورد تقاضای افزایش یافته مقادیر توان و بهبود کیفیت توان از لحظا کاهش اعوجاج توان، تداخل الکترومغناطیس کمتر و راندمان بالا در مقایسه با توپولوژی‌های معمولی، برای کاربردهای توان متوسط و بالا ترجیح داده می‌شوند [5]. این مقاله یک ساختار بهبودیافته سیستم تثبیت توان برای اتصال موثر سیستم‌های بادی درایو مستقیم PMSG به شبکه را معرفی می‌کند که مبتنی بر یک چیدمان ساده است و با توپولوژی تک‌مرحله‌ای نوین تبدیل توان متفاوت می‌باشد. مبدل به کار رفته در این طرح یک اینور سه فاز سه مرحله‌ای منبع Z است و نسبت به ساختارهای معمولی مزایای قابل‌توجهی دارد. مدل کامل این مبدل توصیف و طرح کنترلی آن طراحی شده است که شامل یک راهبردی کنترلی کاملا مجزا در قاب مرجع d-q است. عملکرد دینامیکی مدل‌های ارائه شده و طرح‌های کنترلی از طریق شبیه‌سازی‌های دیجیتالی در نرم‌افزار متلب/سیمولینک به تایید رسیده است.
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله سیستم تثبیت توان پیشرفته برای اتصال به شبکه توربین‌های بادی درایو مستقیم نوع ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم

چکیده انگلیسی

The increasing use of distributed generation (DG), particularly based on wind power systems, requires new strategies for the operation and management of the power distribution system, especially with high installed capacity. Under this scenario, the power electronic technology plays an important role in the integration of DG into the electrical grid since the DG system is subject to requirements related not only to the renewable energy source itself but also to its effects on the power system operation. This paper proposes an improved structure of power conditioning system (PCS) for the effective grid integration of wind turbine generators (WTGs). The topology employed consists of a three-level Z-source cascaded inverter and allows the flexible, efficient and reliable generation of high quality electric power from the WTG system. A full detailed model is described and its control scheme is designed. Validation of models and control schemes is performed using the MATLAB/Simulink environment.

خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.