ترجمه مدلسازی متلب برای شبیه ساز توربین بادی

توضیحات

عنوان فارسی: طراحی مدلسازی سیمولینک متلب برای شبیه ساز توربین بادی با زاویه برخورد باد ثابت

عنوان انگلیسی:Design of MATLAB/Simulink Modeling of Fixed-Pitch Angle Wind Turbine Simulator

پیشگفتار

این مقاله مدل شبیه ساز توربین بادی با زاویه برخورد باد ثابت را ارائه می دهد. مدل دینامیکی پیشنهاد شده شامل پروفایل های توربین بادی نسبت به توان مکانیکی و خصوصیات گشتاور توربین بادی می باشد. هدف این پژوهش، ایجاد و طراحی شبیه ساز توربین بادی با زاویه برخورد باد ثابت می باشد. مدل تحلیلی که نشان دهنده شبیه ساز توربین بادی است نوشته شده تا نتایج شبیه سازی را با استفاده از سیمولینک متلب توصیف کند. سیستم برای اعتبار سنجی اثربخشی شبیه ساز توربین بادی با زاویه برخورد باد ثابت با سرعت دورانی مجاز، شبیه سازی شده است. شبیه ساز توربین بادی می تواند یک مدل ژنراتور القایی را اجرا کند. این مسئله بر خصوصیات موتور الکتریکی دلالت دارد. شبیه ساز توربین بادی می تواند توان مکانیکی و خصوصیات گشتاور ناشی از سرعت باد را نشان دهد. گشتاور ناشی از شبیه ساز توربین بادی می تواند برای راه اندازی ژنراتور القایی استفاده شده تا توان فعالی را برای تغذیه دستگاه تولید کند.

کلمات کلیدی: انرژی باد ،شبیه ساز توربین بادی، زاویه، ژنراتور القایی

مقدمه

در سالیان اخیر، به دلیل کاهش سوخت های فسیلی، کمبود انرژی و آلودگی محیط زیست مشکلات مهمی برای بشر و توسعه های اجتماعی هستند. انرژی معدنی سنتی مانند زغال سنگ، نفت و گاز در چند سال تمام خواهند شد و مشکلات جدی زیست محیطی ایجاد خواهند کرد. بنابراین، انرژی تجدید پذیر، به ویژه انرژی باد و انرژی خورشیدی در تمام دنیا بیشتر و بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند.

در سیستم تبدیل انرژی بادی، توربین بادی، انرژی باد را به دام می اندازند. سپس ژنراتور آن را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. بنابراین خصوصیات توربین بادی بسیار حائز اهمیت است. از انجا که توربین بادی بزرگ و گران است، انجام تحقیق در مزرعه بادی واقعی امکان پذیر نیست. برای تحقیق روی تکنولوژی توربین بادی، ضروری است که یک شبیه سازی نه تنها برای شبیه سازی توربین بادی بدون اتکا به باد طبیعی، بلکه برای کاهش هزینه های آزمایش و کاهش چرخه تحقیقات و توسعه تکنولوژی های جدید، ساخته شود. توسعه یک شبیه ساز توربین بادی که بتواند توربین بادی وافعی را در شرایط پایدار و دینامیکی شبیه سازی کند، برای تحقیقات آزمایشگاهی بسیار قابل توجه است. این شبیه ساز می تواند اثر بخشی و کارایی تحقیقات را بهبود بخشد.

شبیه ساز های توربین بادی تجهیزات مهمی برای توسعه سیستم های تبدیل انرژی بادی هستند و برای شبیه سازی رفتار توربین بادی در محیط کنترل شده ای بدون اتکا بر منابع بادی طبیعی، با هدف تحقیق و طراحی رانشگر های توربین بادی، به ویژه سیستم تبدیل انرژی، مورد استفاده قرار می گیرند. شبیه ساز های توربین بادی می توانند به طور چشمگیری اثربخشی و کارایی تحقیق و طراحی سیستم تبدیل انرژی بادی را بهبود بخشند. شبیه ساز می تواند به عنوان ابزارهای تحقیق در مورد رانش یک ژنراتور الکتریکی با تولید مجدد گشتاور ایجاد شده توسط توربین بادی با سرعت باد مشخص، درست مانند یک توربین بادی، مورد استفاده قرار گیرد. همچنین می توان از آن به عنوان ابزاری آموزشی برای آموزش رفتار، عملکرد و کنترل توربین بادی استفاده کرد. معمولا موتور القایی، موتور جریان مستقیم جداگانه برانگیخته و موتور سنکرون آهنربای دائم می توانند برای بازآفرینی خصوصیات استاتیکی و دینامیکی توربین بادی واقعی مورد استفاده قرار گیرند.

تعداد اندکی کار تحقیقاتی در مورد شبیه ساز توربین بادی در سالیان اخیر انجام شده اند. مطالعاتی بر روی شبیه ساز توربین بادی بر مبنای موتور جریان مستقیم، ماشین القایی و ماشین سنکرون آهنربای دائم انجام شده است. در مقاله [3] یک شبیه ساز توربین بادی مبتنی بر ماشین جریان مستقیم ارائه شده است. آرمیچر و میدان جریان به گونه ای کنترل شده بودند که ماشین جریان مستقیم بتواند خصوصیات استاتیکی توربین بادی، که به راحتی قابل کنترل است، را تولید کند و خصوصیات دینامیکی آن عالی هستند. در مقاله [6] استفاده از یک موتور القایی قفس سنجابی کنترل معکوس ترانزیستور دو قطبی با درگاه عایق شده (IGBT) به جای موتور جریان مستقیم، ارائه شده است. بعلاوه یک معکوس کننده ماژول قدرت هوشمند (IPM) برای کنترل موتور سنکرون آهنربای دائم (PMSM) استفاده شده است. شبیه ساز توربین بادی مبتنی بر PMSM مزایایی از جمله دانسیه قدرت بالا، اندازه کوچک، دقت بالا و کنترل راحت، دارد.

این مقاله طراحی و ساخت یک مدل شبیه ساز عملکرد توربین بادی با زاویه برخورد باد ثابت را بیان می کند که قادر است عملکرد واقعی توربین های بادی با زاویه برخورد باد ثابت را شبیه سازی کند، تا بالاترین نرخ قدرت مکانیکی توربین بادی را تعمیم دهد. روش این مطالعه نشان دادن طراحی و ساخت شبیه ساز عملکرد توربین های بادی با استفاده از سیمولینک برنامه متلب می باشد.

این مقاله اینگونه طبقه­بندی می شود: بخش دوم در رابطه با خصوصیات بحث می کند. کنترل توربین بادی پیشنهاد شده در بخش سوم ارائه شده است. اعتبار سنجی روش پیشنهاد شده در بخش چهار، روی نتایج شبیه سازی تایید شده است. نتیجه گیری در بخش پنج ارائه می شود.

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه لطفا اقدام به خرید فرمایید.
• پس از خرید بلافاصله لینک دانلود فایل برای شما ایمیل خواهد شد.