Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η προσομοίωση της λειτουργίας μιας ανεμογεννήτριας (Α/Γ) μεταβλητής ταχύτητας με γεννήτρια επαγωγής διπλής τροφοδότησης (ΓΕΔΤ) καθώς επίσης και ο έλεγχος της γωνίας βήματος των πτερυγίων. Η προσομοίωση γίνεται με τη βοήθεια του προγράμματος Matlab/Simulink.
Αναλυτικότερα στο Κεφάλαιο1, γίνεται εισαγωγή στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ). Αναφέρονται τα είδη, τα πλεονεκτήματα και ο ενεργειακός τους ρόλος στην παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας σε εθνικό επίπεδο. Από τις ΑΠΕ, αναλύεται η αιολική ενέργεια. Γίνεται μια σύντομη ιστορική αναδρομή και παρουσιάζεται η χρησιμότητα της, τα προβλήματα που προκύπτουν από την σύνδεση Α/Γ στο δίκτυο και η θέση της στο παγκόσμιο ενεργειακό επίπεδο.
Στο Κεφάλαιο 2, γίνεται παρουσίαση των μηχανών επαγωγής. Συγκεκριμένα, παρουσιάζεται η μαθηματική θεμελίωση της θεωρίας των μετασχηματισμών σε πλαίσιο αναφοράς δύο κάθετων αξόνων που περιστρέφεται με αυθαίρετη ταχύτητα και η μοντελοποίηση (δυναμικό μοντέλο) των ασύγχρονων ηλεκτρικών μηχανών επαγωγής.
Στο Κεφάλαιο 3,γίνεται μια γενική παρουσίαση των αιολικών συστημάτων. Περιγράφονται τα δομικά στοιχεία της Α/Γ, η αεροδυναμική μετατροπή της ενέργειας του ανέμου σε ηλεκτρική, τα διάφορα συστήματα Α/Γ που χρησιμοποιούνται και δίνεται το μαθηματικό μοντέλο της γεννήτριας επαγωγής διπλής τροφοδότησης (ΓΕΔΤ).
Στο Κεφάλαιο 4,παρουσιαζεται η συνολική στρατηγική ελέγχου Α/Γ μεταβλητής ταχύτητας με ΓΕΔΤ, η οποία περιλαμβάνει τον αεροδυναμικό έλεγχο της Α/Γ και τον ηλεκτρικό έλεγχο της γεννήτριας επαγωγής διπλής τροφοδότησης στην πλευρά του δρομέα (μηχανής) και στην πλευρά του στάτη (δικτύου).
Στο Κεφάλαιο 5, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα από δοκιμές που έγιναν με το μοντέλο προσομοίωσης που αναπτύχθηκε στο κεφάλαιο 4, ως προς την απόκριση του συστήματος υπό την επίδραση διαφόρων αλλαγών του ανέμου και μονοφασικού βραχυκυκλώματος στην γραμμή μεταφοράς. Τέλος, παρατίθενται γενικά σχόλια και συμπεράσματα της εργασίας για τη λειτουργία και απόκριση του συστήματος που αναπτύχθηκε. / The subject of this thesis is the analysis and simulation of a variable speed, pitch controlled wind turbine equipped with a doubly fed induction generator (DFIG). Simulation was made with the use of the software Matlab/Simulink©, ed. 7.0.1.
Analytically, Chapter 1 is an introduction to renewable energy sources (RES). Are reported the types, the advantages and their energy role in the production of electric energy at national level. By the RES, the wind energy is analyzed. Begins a short historical retrospection and is presented its usefulness, the problems that result from connection in the electrical network and its place at the world energy level.
Chapter 2, presents the induction machines. Specifically, are presented the mathematical base of theory of transformation to a reference frame which rotates at an arbitrary angular velocity and the modelling (dynamic model) of the induction machines.
Chapter 3, is a general presentation of aeolian systems. The structural elements of wind turbine, the aerodynamic transformation of wind energy in electric and the various wind turbine systems that are used, are described. Moreover, the dynamic model of a double fed induction generator (DFIG) is given.
In Chapter 4, the overall control strategy of variable speed doubly fed induction generator wind turbine is presented, which includes the aerodynamic control of the wind turbine and the electric control of the DFIG both at rotor side (machine) and at the stator side (grid).
In Chapter 5, the results from the simulations of the developed model under different wind conditions and a fault on the 25 KV system are presented. Finally, general comments and conclusions on the operation and the results of the developed system are made.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/4339 |
| Date | 19 May 2011 |
| Creators | Χριστοπούλου, Στέλλα |
| Contributors | Αλεξανδρίδης, Αντώνιος, Christopoulou, Stella, Αλεξανδρίδης, Αντώνιος, Μητρονίκας, Νικόλαος |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 0 |
Page generated in 0.0026 seconds