بررسی دقیق و تصادفی جریان های هارمونیک نیروگاه بادی
شاپا پرینت: 0885-8969 وبسایت مرجع 18 رفرنس دارد
21,000 تومانشناسه فایل: 7592
چکیده
گسیل های هارمونیک نیروگاه بادی، یک اشکال کیفیت برق کاملا شناخته شده است، ولی داده های کمی درباره سنجش های هارمونیک در آثار وجود دارد. در مقاله حاضر، گسیل های هارمونیک یک نیروگاه بادی 18 MW توسط سنجش های وسیعی بررسی شده اند و توصیف غیر احتمالی و تصادفی جریان های هارمونیک نیروگاه تجزیه و تحلیل می شود. مسائل ویژه ی مطرح شده در این مقاله شامل تغییر هارمونیک با نقطه عملیاتی نیروگاه بادی و مشخصات تصادفی بزرگی و زاویه ی فازی آن ها می شود.
مقدمه مقاله
تعداد نیروگاه های بادی در سراسر دنیا روز به روز افزایش می یابد. به علاوه، توربینهای بادی (WTها) نصب شده در این نیروگاهها بیش از 1 MW هستند.این مسئله سبب بروز مسائل کیفیت برق شده است همانند گسیلهای جریان هارمونیک. این مسائل عمدتا با مبدلهای توان بالا با بسامد راهگزینی پایین ،نقص هایی در سیستم های کنترل، غیر خطی هایی در ژنراتورها و ترانسفورماتورها و … ایجاد میشود، اغتشاش ولتاژ را در شبکه ها و ایجاد میکند و بدین ترتیب سنجش و شمول آنها در مجوزهای توان WT از طریق استانداردهای کنونی لازم میشود.
دانش رفتار هارمونیک نیروگاه بادی ، اساسا اثر این نیروگاه ها را بر اغتشاش هارمونیک شبکه مورد مطالعه قرار میدهد. بنابراین، ارزیابی طیف هارمونیک نیروگاه بادی و آنالیز تاثیر نقطه ی عملیاتی WT بر روی آن ،مسائل مهمی در تحقیقات نیروگاه بادی هستند.گرچه گسیلهای هارمونیک WT ، یک موضوع کاملا شناخته شده است، اما تحقیقات بسیار معدودی مبتنی بر سنجش های واقعی منتشر شده اند. چون رفتار WT به طور تصادفی در طول زمان تغییر میکند، جریانهای نیروگاه بادی نمی تواند فقط با یک ارزیابی غیر احتمالی توصیف شود. به علاوه، شرایط عملیاتی تصادفی WT ها به بکارگیری تکنیک های احتمالی جریانهای هارمونیک نیروگاه بادی توصیف شده به طور صحیح نیاز دارد.کمبود مطالعات بر روی این موضوع در آثار و فقط مراجع [1-3] وجود دارد تا بتوان ارزیابی تصادفی این جریانها را آنالیز کرد.مورد اول ، جمع بندی جریانهای هارمونیک تصادفی را به خاطر WT های انفرادی مورد بحث قرار میدهد و از بعد نظری تابع دانسیته ی احتمال (pdf) جریان هارمونیک خالص نیروگاه های بادی را مشخص میکند. مورد آخر، رفتار آماری گسیلهای جریان هارمونیک wt را از سنجش های آزمایشی توصیف میکند. از سوی دیگر، مطالعات کلی زیادی بر روی pdf های فازورهای جریان هارمونیک و مشخصات احتمالی جمع آنها وجود دارد.
در این مقاله، رفتار جریان هارمونیک یک نیروگاه بادی 18mw از شمار زیادی از سنجش ها مورد بررسی قرار گرفته است. گسیل های هارمونیک نیروگاه بادی مورد مطالعه قرار میگیرند و تاثیر نقطه فشار متوسط نیروگاه بادی روی این گسیل ها مورد تحلیل قرار می گیرد. به علاوه، نمودارهای پراکندگی هارمونیک (بزرگی و زاویه فاز) در برابر توان خروجی نیروگاه بادی ارائه میشود و رفتار تصادفی گسیلهای هارمونیک از طریق سنجش های آزمایشی مورد تحلیل قرار میگیرد. PDF های با بزرگی های هارمونیک و زوایای فازی به طور دقیق با توزیعات تحلیلی و تجربی در آثار مورد بحث و مقایسه قرار می گیرند. نهایتا، دو PDF برای توصیف رفتار تصادفی جریان هارمونیک ارائه میشود: توزیع استاسی (Stacy) برای بزرگی ها و ترکیبی از توزیعات نرمال و یکنواخت که توزیع یکنواخت- نرمال نامیده میشود برای زوایای فازی هستند.
2. سنجش های نیروگاه بادی
الف. نیروگاه مورد مطالعه
هدف این مطالعه بررسی گسیلهای جریان هارمونیک در نیروگاه بادی در نمودار یک خطی شکل 1 است. این نیروگاه از ژنراتورهای القاء قفس سنجابی (SCIGs) 30 × 600 kW WT متصل به کلکتور ولتاژ متوسط (MV) با ترانسفورماتورهای 20/0.69 kV است.گرچه در شکل 1 نشان داده نشده اند، اما کاندیشنرهای کیفیت برق معمولا به WT ها برای بهبود کیفیت برق متصل میشوند.توان ارزیابی شده ی نیروگاه PN=18 است و جریان ارزیابی شده در نقطه ی اتصال مشترک (PCC) IN = 522 A است. یک ایستگاه فرعی مبدل 110/20 kV به MV و باس وارهای ولتاژ (HV) متصل است.
ABSTRACT Deterministic and Stochastic Study of Wind Farm Harmonic Currents
Wind farm harmonic emissions are a well-known power quality problem, but little data based on actual wind farm measurements are available in literature. In this paper, harmonic emissions of an 18 MW wind farm are investigated using extensive measurements, and the deterministic and stochastic characterization of wind farm harmonic currents is analyzed. Specific issues addressed in the paper include the harmonic variation with the wind farm operating point and the random characteristics of their magnitude and phase angle.
Introduction
The NUMBER of wind farms is increasing worldwide. In addition, the wind turbines (WTs) installed in these farms are over 1 MW. This poses power quality problems such as harmonic current emissions [1]–[8]. These, mainly caused by high-power converters with low switching frequency, imperfections in control systems, nonlinearities in generators and transformers, etc., provoke voltage distortion in networks, and their measurement and inclusion in WT power certificates are therefore required by current standards [8]–[10].
Knowledge of wind farm harmonic behavior is fundamental to study the influence of these farms on network harmonic distortion. Thus, the assessment of the wind farm harmonic spectrum and the analysis of the influence of the WT operating point on it are important issues in wind farm studies. Although WT harmonic emissions are a well-known topic, very few studies based on actual measurements have been published [2]–[6]. Since WT behavior stochastically varies with time, wind farm harmonic currents cannot be described by a deterministic assessment only. In addition, the random operating conditions of WTs require the application of probabilistic techniques to characterize wind farm harmonic currents correctly. There is a lack of studies on this topic in the literature and only references [1]–[3] analyze the stochastic assessment of these currents. The former discusses the summation of random harmonic currents due to individual WTs and theoretically determines the probability density function (pdf) of the net harmonic current of wind farms. The latter characterizes the statistical behavior of WT harmonic current emissions from experimental measurements. On the other hand, there are many general studies on the pdfs of harmonic current phasors and the probability characteristics of their sum [11]–[13].
In this paper, the harmonic current behavior of an 18 MW wind farm is investigated from a large number of measurements. The wind farm harmonic emissions are studied, and the influence of the wind farm working point on these emissions is analyzed. In addition, scatter plots of the harmonics (magnitude and phase angle) versus the wind farm output power are presented, and the random behavior of the harmonic emissions is analyzed from the experimental measurements. The pdfs of the harmonic magnitudes and phase angles are discussed and compared in detail with the analytical and empirical distributions in the literature. Finally, two pdfs are proposed to characterize the harmonic current stochastic behavior: Stacy distribution for the magnitudes and a combination of normal and uniform distributions, which is called normal–uniform distribution, for the phase angles.
- مقاله درمورد بررسی دقیق و تصادفی جریان های هارمونیک نیروگاه بادی
- پروژه دانشجویی بررسی دقیق و تصادفی جریان های هارمونیک نیروگاه بادی
- جریان همساز مزرعه بادی
- پایان نامه در مورد بررسی دقیق و تصادفی جریان های هارمونیک نیروگاه بادی
- تحقیق درباره بررسی دقیق و تصادفی جریان های هارمونیک نیروگاه بادی
- مقاله دانشجویی بررسی دقیق و تصادفی جریان های هارمونیک نیروگاه بادی
- بررسی دقیق و تصادفی جریان های هارمونیک نیروگاه بادی در قالب پايان‌نامه
- پروپوزال در مورد بررسی دقیق و تصادفی جریان های هارمونیک نیروگاه بادی
- گزارش سمینار در مورد بررسی دقیق و تصادفی جریان های هارمونیک نیروگاه بادی
- گزارش کارورزی درباره بررسی دقیق و تصادفی جریان های هارمونیک نیروگاه بادی