مقطع : کارشناسی ارشد
دانشگاه : دانشگاه تربیت دبیر شهیدرجایی
تاریخ دفاع : 1395/10/25
اساتید راهنما : دکتر پرویز امیری- دکتر محمد حسین رفان
اساتید مشاور : مهندس هادی ازوجی
اساتید داور : دکترعبدالرضا رحمتی-دکتر شمس اسفندآبادی
مشاهده سایر پایان نامه های امید رحمانی
عواملی نظیر رو به پایان بودن سوخت‌های فسیلی در کنار تقاضاهای روزافزون مصرف‌کنندگان برق و همچنین تغییر در زیست‌کره که سبب گرم شدن کره زمین شده است، دانشمندان را بر آن داشت که به سمت انرژی‌های تجدید پذیر گام بردارند. انرژی‌های برق-آبی، زیست‌توده، زمین‌گرمایی، خورشیدی و بادی از انرژی‌های تجدید پذیری هستند که امروزه مورداستفاده قرار می‌گیرند. در این میان، آمار و اطلاعات جهانی حاکی از آن است که استفاده از انرژی بادی برای تأمین انرژی موردنیاز طی سال‌های اخیر با استقبال بیشتری از سوی کشورها روبه‌رو شده است. نکته‌ی قابل‌توجه این است که بهره‌وری توربین‌های بادی به میزان و جهت باد بستگی دارد و این نکته سبب شده است که این توربین‌ها به‌صورت 24 ساعته عمل نمی‌کنند. همچنین بدین دلیل که سرعت باد همیشه در بیشترین مقدار خود قرار ندارد توربین‌ها معمولاً کمتر از ظرفیت کامل خود بازدهی دارند.
پژوهشگران، با بکار بردن روش‌های کنترلی مختلف همانند کنترل مستقیم تلاش کردند که با توجه به تمام شرایط موجود، راندمان توربین‌های بادی را افزایش دهند. اما همان‌گونه که مشهود است روش‌های کنترلی مطرح‌شده توسط آنان علاوه بر مزایای قابل‌ذکری همانند دینامیک سریع، کاهش مقدار سنسورهای اندازه‌گیری، سادگی پیاده‌سازی و ... دارای معایبی نیز می‌باشند. با توجه به مطالب بیان‌شده، در این پایان‌نامه تلاش شده است تا یک روش جدید کنترل مستقیم توان برای کنترل ژنراتور القایی دو سو تغذیه ارائه، طراحی و شبیه‌سازی شود. در روش‌های معمول و پرکاربرد، روش کنترل مستقیم بر اساس محاسبه شار استاتور است. بنابراین باید روش کنترل مستقیم توان را طوری طراحی شود که مبتنی بر ولتاژ استاتور بوده و نیاز به محاسبه شار استاتور را برطرف کند. درروش پیشنهادشده، معادلات ماشین را گسسته سازی کرده و فرم گسسته آن را جهت به دست آوردن ولتاژهای مرجع روتور مورداستفاده قرار داده‌ایم. ولتاژهای کنترلی مرجع روتور در هر دوره نمونه‌برداری بر اساس ولتاژ استاتور، مقادیر اندازه‌گیری شده و مرجع توان‌های اکتیو و راکتیو و تعدادی از پارامترهای ماشین محاسبه می‌گردند. این ولتاژهای کنترلی در مرحله‌ی بعد به یک مدولاتور PWM وارد می‌شوند تا سیگنال‌های لازم برای کلیدهای مبدل سمت روتور را تولید نماید. در این روش، می‌توان از هرکدام از روش‌های مدولاسیون پهنای باند (PWM) با فرکانس کلید زنی ثابت استفاده کرد. طرح ارائه‌شده باعث می‌شود فرکانس نمونه‌برداری در مقدار پایین قرار گیرد، همچنین فرکانس کلید زنی مبدل‌های سمت روتور و استاتور ثابت می‌باشد، از طرف دیگر در طرح ارائه‌شده دیگر نیازی به مقایسه کننده‌های هیسترزیس و کنترل‌کننده‌های PI نمی‌باشد.
پس از بهبود روش کنترل مستقیم، در بخش بعدی پایان‌نامه روش کنترل مستقیم توان پیشنهادی بر اساس کنترل‌کننده‌های فازی و تمام فازی طراحی و شبیه‌سازی‌شده است. علت استفاده از کنترل‌کننده‌های فازی این است که روش کنترل مستقیم پیشنهادی برای کاربردهای عملی و صنعتی زیاد مناسب نیست، به همین دلیل از این کنترل‌کننده‌ها استفاده می‌شود. علت بعدی استفاده از کنترل‌کننده‌های فازی پیاده‌سازی آسان، مقاومت در برابر نویز و همچنین عدم نیاز به سنسورهای اندازه‌گیری می‌باشد. سپس، عملکرد هرکدام از روش‌ها در حالت نرمال شبکه و غیر نرمال شبکه بررسی‌شده و همچنین این مطلب که کدام روش در عملکرد حالت گذاری سیستم پاسخ مناسبی می‌دهد، موردبحث و تحلیل قرارگرفته و روش مناسب انتخاب‌شده است. تمام شبیه‌سازی‌ها در نرم‌افزار Matlab/Simulink انجام‌شده است.
کلمات کلیدی: توربین بادی، ژنراتور القایی دو سو تغذیه DFIG، کنترل مستقیم توان DPC، مبدل پشت‌به‌پشت، کنترل‌کننده‌های فازی