پایان نامه بررسی اصول و قوائد اتصال توربینهای بادی به شبکه

توضیحات:

پروژه و پایان نامه رشته مهندسی برق قدرت-بررسی اصول و قوائد اتصال توربینهای بادی به شبکه در 151 صفحه در قالب word و قابل ویرایش همراه با جزئیات کامل

چکیده:

طراحی اصولی ساختمان ها با توجه به شرایط اقلیمی آن منطقه و استفاده صحیح از انرژی خورشیدی می تواند نقش مهمی در کاهش مصرف انرژی داشته باشد. از اینرو معماری و شهرسازی سنتی ایران که همواره راههائی را مورد استفاده قرار داده تا با هماهنگی با طبیعت و استفاده از انرژی های موجود در اطراف بنا ها باعث کاهش همه جانبه مصرف انرژی در بنا ها شود می تواند نقش تاثیر گذاری بر آینده طراحی بناها داشته باشد. در طراحی های سنتی ایران منبع اصلی تامین انرژی، انرژی لایزال خورشیدی بوده است.

با توجه به اینکه بیش از 30 درصد کل انرژی مصرفی ایران در ساختمان های مسکونی مورد استفاده قرار می گیرد، طراحی و استفاده نامناسب از این ساختمان ها و عدم سازگاری مواد و مصالح مورد استفاده با اقلیم و شرایط منطقه، می تواند باعث اتلاف مقدار زیادی از انرژی ورودی به ساختمانها شود و با توجه به این نکته که سیر طراحی شهری و معماری سنتی ایرانی همواره در راستای کشف آهنگ طبیعت، استفاده از انرژیهای تجدید پذیر و ساختن بناهایی با کمترین مصرف انرژی بوده، در نتیجه معماری سنتی ایران می تواند ما را برای رسیدن به این هدف که همانا کاهش مصرف و اتلاف انرژی در بخش ساختمانهای مسکونی است، نزدیک سازد.

فهرست مطالب:

فصل اول : بررسی اقلیم های جغرافیایی کشور ایران از نظر پتانسیل انرژی های تجدیدپذیر         2

1-1-  اقلیم های ایران       3

1-2 طراحی اقلیمی          3

1-3   اصول طراحی اقلیمی            3

1-4   موقعیت ساختمان در پلان      3

1-4-1   منطقه معتدل و مرطوب      4

1-4-2   منطقه گرم و خشک           6

1-4-3   منطقۀ گرم و مرطوب          7

1-4-4   منطقۀ سرد          9

1-5   مصالح ساختمانی    10

فصل دوم : بررسی پتانسیل ایران در زمینه نصب نیروگاه های بادی         11

مقدمه   12

فصل سوم : بررسی وضعیت نیروگاه های بادی موجود در جهان و ایران   16

3-1 توزیع جهانی باد         17

3-2 اندازه گیری پتانسیل انرژی باد   17

3-2-1 قدرت باد    18

3-3 روند تحولات تکنولوژی انرژی باد در سالهای اخیر   18

3-4 مزایای بهره برداری از انرژی باد  19

فصل چهارم: تشریح ساختار و تجهیزات نیروگاه های بادی           21

4-1 اجزاء مختلف یک توربین بادی    22

4-2 توضیحاتی راجع به قسمتهای مختلف    23

فصل پنجم : بررسی مولدهای قابل استفاده در نیروگاه بادی       28

5ـ1 بررسی روشهای مختلف تولید قدرت       29

5ـ2 روشهای تولید قدرت سنکرون    34

5ـ2ـ3 ماشینهای القایی     42

5ـ3 روش های تولید قدرت آسنکرون  49

5-4 تجهیزات مورد استفاده در سیستم آسنکرون       52

5ـ4ـ1 ژنراتورهای ac          62

5-4-2  ژنراتور القایی خود تحریک     64

5-5 نتیجه گیری    78

فصل ششم : اصول و قوائد  اتصال توربینهای بادی به شبکه       79

6-1 مزایا و معایب انرژی بادی          80

6-2 توربین های بادی        81

6-3 قسمتهای اصلی توربین بادی   81

6-3-1 روتور         81

6-3-2 محورهای سرعت بالا و پایین 82

6-3-3   جعبه دنده            82

6-4-4 ژنراتور       83

6-5 عملکرد ژنراتور القایی در سرعت ثابت     84

6-6 عملکرد ژنراتور القایی در سرعت متغیر    85

6-7  ژنراتور قفس سنجابی تحت سرعت متغیر          85

6-8  ژنراتور روتور سیم پیچی شده تحت سرعت متغیر            85

6-9 بدنه توربین   86

6-10  بادنما و بادسنج       86

6-11 سیستم گرداننده راستای محور توربین ( انحراف به سمت چپ و راست )    86

6-12 سیستم کنترل و ایمنی         87

6-13 برج نیروگاه بادی       88

6-14 طبقه بندی توربین های بادی بر مبنای راستای محور توربین در برابر باد       88

6-15 طبقه بندی توربین های بادی بر مبنای نحوه ارتباط آن ها با شبکه سراسری            90

6-16 طبقه بندی توربین های بادی بر مبنای ظرفیت تولید انرژی الکتریکی آنها      92

6-17 مشکلات کیفیت توان شبکه های توزیع دارای منابع تولید پراکنده    94

6-18 تغییرات آرام یا سریع ولتاژ       94

6-19 هارمونیکها و هارمونیکهای میانی        95

6-20 انواع فیلترهای بهبود کیفیت توان         96

6-21 نتایج تحلیل و شبیه سازی      99

6-22 مدل  ژنراتور القایی DFIG       103

6-23 کنترل کانورتر سمت روتور       105

6-24 کنترل کانورتر سمت شبکه     111

6-25 آزمایش عملکرد سیستم کنترل توان ماشین DFIG         113

6-26 مدلسازی و کنترل توان راکتیو یک نیروگاه بادی با  n مدل ژنراتور DFIG          117

6-27 طراحی کنترل کننده فازی ـ عصبی (NFC)          122

6-28 آرایش های مختلف سیستم الکتریکی توربینهای بادی سرعت متغیر برای اتصال به شبکه قدرت           125

6-29 سیستم های کاربردی برای توربین بادی ظرفیت بالا         126

6-29-1 ژنراتور DC با پل اینورتری با کموتاسیون خط:   126

6-29-2 از مزایای این روش می توان موارد زیر را بیان کرد:          128

6-30 کاربرد ژنراتور سنکرون و اینورتر / یکسوساز در توربین های بادی      129

6-31 کاربرد ژنراتورهای القائی دو سوء تغذیه متصل به اینورتر / یکسوساز با رابط جریان DC            130

6-31-1  ژنراتور القائی دوسو تغذیه متصل به اینورتر / یکسوساز با رابط ولتاژ DC   132

6-31-2 سیستم ژنراتور القائی دو سوء تغذیه و سیکلوکانورتر (مبدل AC/AC)       134

6-32 آرایشهای توربین بادی سرعت متغیر با ظرفیت کم           136

6-33 ژنراتور DC با رابط ولتاژ DC و بکارگیری چاپرها     136

6-33-1 ژنراتور القائی با رابط ولتاژ DC           136

6-33-2 ژنراتور القائی با رابط جریانDC   :     137

6-33-3 آرایش ژنراتور القائی و سیکلوکانوتر   138

6-33-4 ژنراتور القائی و مبدلی با رابط فرکانسی بالا    138

6-34 آرایش های ژنراتورهای آهنربائی دائم    139

6-35  مقایسه انواع سیستم های الکتریکی توربین بادی         139

6-36 نیازمندیهای ظرفیت انتقال، در شبکه متصل به نیروگاه     140

6-37 نیازمندی های کیفیت توان     140

6-37-1 ولتاژ حالت پایدار    140

6-37-2 فلیکر و نوسانات ولتاژ         141

6-37-3 عملکرد سوئیچ زنی           141

6-37-4 فرآیند تعیین تغییرات ولتاژ نسبی به علت عملکرد سوئیچ زنی    142

6-38 حدود آلودگی مجاز برای جریان هارمونیکی         143

6-39 تداخل با خطوط مخابراتی       143

6-40 تداخل در ادوات سوئیچینگ راه دور:      144

6-41 نیازمندی های مربوط به رله های حفاظتی و اتوماسیون  144