کاهش نوسانات توان و بهبود کیفیت توان خروجی توربین بادی سرعت متغیر ژنراتور مغناطیس دائم

افزایش ظرفیت منابع انرژی تجدیدپذیر باعث تأثیر بر روی پایداری شبکه می شود. ازاین‌رو شبکه برای این منابع الزاماتی در نظر می گیرد. یکی از این الزامات این است که این منابع باید توان یکنواختی تولید کنند. در این راستا می توان از سیستم ذخیره ی انرژی ترکیبی استفاده کرد. در روش متداول به‌وسیله‌ی یک فیلتر پایین گذر تقسیم توان بین باتری و خازن صورت می پذیرد. این در حالی است که این تقسیم به‌خوبی از ویژگی هر یک از این منابع استفاده نمی کند. درصورتی‌که اگر از هر یک از این منابع ذخیره‌ی انرژی درست استفاده نشود، خیلی زود عمر این منابع به پایان می رسد. برای مثال عواملی مثل مقادیر شارژ و دشارژ، دما و پیک جریان عبوری از باتری بر روی طول عمر باتری تأثیرگذارند. در این پایان نامه از سه روش برای بهتر کردن تقسیم توان بین باتری و خازن استفاده شده است. این روش ها به‌گونه‌ای طراحی شده اند که از باتری استفاده ی کمتری کنند. با این کار هم باتری به میزان کمتری شارژ و دشارژ می شود و هم تلفات که نتیجه ی آن دما است کاهش می یابد. علاوه بر این پیک جریان عبوری که بیانگر توان بالا است به خازن منتقل می گردد. در روش اول با توجه به وضعیت شارژ خازن، تقسیم توان بین باتری و خازن صورت می گیرد. اگر خازن توانایی جبران نوسانات توان با فرکانس کمتر از فرکانس قطع را داشته باشد، این نوسانات از طریق خازن تأمین می شود. در این حالت با توجه به‌سرعت باد داده شده مقادیر شارژ و دشارژ به میزان قابل توجهی کاهش‌یافته است. همچنین تمامی مقادیر پیک جریان به ازای تمامی پیک‌ها یا بهبود یافته‌اند یا نسبت به حالت مشابه تغییر نکرده اند. در روش دوم، علاوه بر توجه به اینکه خازن توانایی جبران چه نوساناتی را دارد، به علامت جریان و شیب جریان نیز توجه شده است. این روش شبیه‌سازی‌شده و نشان داده خواهد شد که مقدار شارژ و دشارژ نسبت به حالت متداول بهبود خواهد یافت. در روش سوم با استفاده از توان ورودی ولتاژ خازن یکنواخت می شود. با اعمال این روش زمان هایی که یکی از سیستم ها در حال شارژ و دیگری در حال دشارژ بوده اند کاهش می یابد. نتایج شبیه سازی نشان‌دهنده‌ی این خواهد بود با اعمال این روش و به ازای سرعت باد داده‌شده مقدار شارژ و دشارژ باتری کاهش محسوسی خواهد داشت. واژه‌های کلیدی: توربین بادی با ژنراتور مغناطیس دائم، یکنواخت سازی توان خروجی توربین بادی، سیستم ذخیره ی انرژی ترکیبی، طول عمر باتری.

استاد راهنما: دکتر بهزاد آسایی

رشته تحصیلی:مهندسی برق قدرت- ماشین های الکتریکی و الکترونیک قدرت