تحلیل نیروگاه های بادی مبتنی بر ژ نراتور القایی قفسه سنجابی در شبکه قدرت از دید پاسخ اینرسی

در این تحقیق، مساله کنترل توان اکتیو ژنراتورهای القایی قفسه سنجابی به منظور تاثیر مناسب بر فرکانسی سیستم و همچنین امکان مشارکت موثر این نیروگاه ها در افزایش بار سیستم بررسی شده است. بدین منظور، پس از مروری بر ساختمان DFIG، ساختار، اجزا و سیستم کنترل مزرعه و توربین بادی شرح داده شد. پس از ان، سیستم قدرت مورد استفاده در تحقیق توصیف می شود. مدل مناسب برای اجزای مختلف سیستم، کنترل کننده های DFIG و کارکرد هر یک توضیح داده می شود. در ادامه، پاسخ فرکانسی نیروگاه بادی با در نظر گرفتن افزایش بار بررسی می شود. در این تحقیق به بررسی پاسخ اینرسی ژنراتور القایی قفسه سنجابی پرداخته شد و به این نتیجه رسیده شد که ژنراتور القایی قفسه سنجابی در اثر کاهش فرکانس شبکه، توان اضافه ای که ناشی از آزاد شدن انرژی جنبشی است، آزاد می کند. پس از شبیه سازی ژنراتور القایی قفسه سنجابی با استفاده از روابطی که در فصل قبل بیان شد و با در نظر گرفتن پارامترهای این ژنراتور و اعمال تغییر فرکانس شبکه به نتایجی در مورد پاسخ اینرسی این ژنراتور رسیده شد. نتایج نشان داد تا ثانیه ی هفتادم، فرکانس شبکه 50 هرتز بوده و ژنراتور با داشتن سرعت رتوری برابر 100 رادیان بر ثانیه توان 2 مگاوات به شین بی نهایت تحویل میدهد. وقتی در لحظه ی هفتادم، فرکانس شبکه از 50 هرتز به طور نمایی و با ثابت زمانی 10 ثانیه، به 49/75 هرتز کاهش یافت، لغزش افزایش یافته و در نتیجه گشتاور القایی از 20 کیلو نیوتنمتر به 21/1کیلو نیوتنمتر افزایش یافت. با افزایش گشتاور القایی، سرعت رتور از 100 رادیان بر ثانیه به 99/5 رادیان بر ثانیه رسید. در نتیجه ی این کاهش سرعت، انرژی جنبشی از 6950 کیلو ژول به 6880/673 کیلو ژول کاهش یافته و در نتیجه 69/326 کیلوژول انرژی آزاد شد. در نتیجه ی آزاد شدن این مقدار انرژی، توان خروجی این ژنراتور به طور لحظه ای از 2 مگاوات به 2/007 مگاوات رسید.