بررسی اثر SSSC بر پایداری سیستم قدرت متصل به توربین‌های بادی مبتنی بر SCIG و DFIG

نویسندگان

1 دانشجوی مقطع دکتری گروه مهندسی برق، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی برق، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

doi
10.22034/jrenew.2024.196245
چکیده

ظرفیت سرمایه‌گذاری در زمینه تولید برق بادی به طور قابل توجهی در حال رشد است. اما نفوذ روزافزون انرژی بادی در شبکه می‌تواند باعث ناپایداری سیستم شود و این امر تاثیر منفی بر کیفیت توان خواهد داشت. در سال‌های اخیر اثرات توربین‌های بادی بر پایداری ولتاژ سیستم‌های قدرت بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در گذشته معمولا از توربین‌های بادی مبتنی بر ژنراتور القایی قفس سنجابی (SCIG) به دلیل هزینه پایین و سادگی استفاده می‌شد. اما در سال‌های اخیر بیشتر از توربین‌های بادی مبتنی بر ژنراتور القایی دوسو تغذیه (DFIG) به دلیل پایداری بهتر استفاده می‌شود. مطالعات اخیر نشان می‌دهد که عملکرد توربین‌های بادی متصل به شبکه را می‌توان با نصب عناصر سیستم‌های انتقال جریان متناوب انعطاف پذیر (FACTS)، بهبود بخشید. در این مقاله عملکرد یک توربین بادی 9 مگاواتی مبتنی بر SCIG و DFIG در حضور و عدم حضور جبران‌کننده سری سنکرون استاتیکی (SSSC) در نقطه اتصال مشترک (PCC)، با در نظر گرفتن اتصال کوتاه‌های تک‌فاز و دوفاز مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای ارزیابی پایداری توربین‌های بادی، از یک شاخص پایداری ولتاژ (VSI) استفاده می‌شود. نتایج شبیه‌سازی نشان می دهد که در مواجه با خطای دوفاز که متغیرهای سیستم نوساناتی را تجربه می نمایند، SSSC به سریع تر میرا شدن نوسانات ایجاد شده و بهبود پایداری سیستم کمک می نماید. به طور خاص، نوسانات مربوط به ولتاژ ، توان راکتیو و توان اکتیو توربین بادی در حضور SSSC، به ترتیب حدودا 0.3 ثانیه، 0.5 ثانیه و 0.6 ثانیه سریع تر میرا می‎‌شوند. تمام شبیه‌سازی‌ها در MATLAB/Simulink انجام شده است.