تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,298 |
تعداد مقالات | 15,884 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,118,182 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 14,888,746 |
استخراج توابع انتقال بهمنظور جداسازی انتشار جریان هارمونیکی اولیه و ثانویه در یک مزرعه بادی | ||
مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز | ||
مقاله 34، دوره 48، شماره 2 - شماره پیاپی 84، شهریور 1397، صفحه 867-878 اصل مقاله (2.06 M) | ||
نویسندگان | ||
حامد قنواتی1؛ علیرضا جلیلیان* 2 | ||
1تهران - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی برق | ||
2تهران - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی برق - قطب علمی اتوماسیون و بهرهبرداری سامانههای قدرت | ||
چکیده | ||
کاربرد مبدلهای الکترونیک قدرت در توربینهای بادی، منجر به تولید هارمونیک و میانهارمونیک میشود. همچنین کلیدزنی مبدلها، منجر به اغتشاش توان اکتیو خروجی توربینها میشود. برهمکنش هارمونیکی مزارع بادی با شبکه بالادستی، انتشار هارمونیکها در آن و تقویت این انتشارها بهواسطه تشدیدهای موجود در کابلهای انتقال زیرزمینی، میتواند به افزایش مشکلات کیفیت توان منجر شود. این مقاله روشی را برای مطالعه و دستهبندی انتشارهای جریان هارمونیکی متداول در یک مزرعه بادی ارائه میدهد. این روش از مفهوم تابع انتقال برای ارزیابی سهم جریان هارمونیکی هر توربین بادی در محل اتصال مشترک به شبکه و نیز سهم ولتاژ هارمونیکی پسزمینه شبکه بر اعوجاج جریان هارمونیکی هر یک از توربینها استفاده میکند. در این راستا، استخراج توابع انتقال ولتاژ و جریان، و امپدانس و ادمیتانس انتقال بر اساس نظریه مدار و مدلسازی هارمونیکی اجزای مزرعه بادی از سمت ولتاژ متوسط ترانسفورماتور توربین در حوزه فرکانس انجام میشود. دو دسته انتشار هارمونیکی تحت عنوان "انتشار اولیه" و "انتشار ثانویه" بر اساس این توابع بررسی میشود. به کمک این روش میتوان سهم هر توربین و نیز سهم شبکه را در انتشار برآیند مزرعه بادی تفکیک کرد. همچنین تأثیر تابع انتقال فیلتر LCL رایج در توربینهای بادی بر هر یک از آن توابع انتقال بررسی میشود. نتیجه مهم حاصلشده این است که حضور این فیلتر باعث میشود دامنه تابع انتقال هارمونیکی اولیه از توربین به توربین در محدوده فرکانسی معینی از دامنه تابع انتقال اولیه از توربین به شبکه بیشتر باشد. | ||
کلیدواژهها | ||
هارمونیک؛ مزرعه بادی؛ تشدید؛ تابع انتقال؛ انتشار اولیه و ثانویه؛ مدلسازی حوزه فرکانس؛ تحلیل امپدانسی؛ فیلتر LCL | ||
مراجع | ||
[1] Renewable Energy Policy Network for the 21st Century (REN 21). Renewables 2016 Global Status Report (GSR), REN21 Secretariat, Paris, France, 2016, http://www.ren21.net/wpcontent/uploads/2016/06/GSR_2016_Full_Report.pdf. [2] R. Gagnon, M. Fecteau, P. Prud'Homme, E. Lemieux, G. Turmel, D. Pare and F. Duong, “Hydro-québec strategy to evaluate electrical transients following wind power plant integration in the gaspésie transmission system,” IEEE Transactions on Sustainable Energy, vol. 3, no. 4, pp. 880-889, 2012. [3] A. Petersson, Analysis, Modeling and Control of Doubly-fed Induction Generators for Wind Turbines, Ph.D. Thesis, Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden, 2005. [4] C. Larose, R. Gagnon, P. Prud’Homme, M. Fecteau and M. Asmine, “Type-III wind power plant harmonic emissions: field measurements and aggregation guidelines for adequate representation of harmonics," IEEE Transactions on Sustainable Energy, vol. 4, no. 3, pp. 797-804, 2013. [5] R. Dugan, M. McGranaghan, S. Santoso and H. W. Beaty, Electrical Power Systems Quality, McGraw-Hill, New York, USA, 2002. [6] K. Yang, M. H. J. Bollen, E. O. A. Larsson and M. Wahlberg, “Measurements of harmonic emission versus active power from wind turbines,” Electric Power Systems Research, vol. 108, pp. 304-314, 2014. [7] K. Yang, M. H. J. Bollen and E. O. A. Larsson, “Aggregation and amplification of wind-turbine harmonic emission in a wind park,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 30, no. 2, pp. 791-799, 2015. [8] L. Sainz, J. J. Mesas, R. Teodorescu and P. Rodriguez, “Deterministic and stochastic study of wind farm harmonic currents,” IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 25, no. 4, pp. 1071-1080, 2010. [9] K. Yang, M. H. J. Bollen and M. Wahlberg, “A comparison study of harmonic emission measurements in four windparks,” IEEE Power and Energy Society General Meeting (PES), Detroit, Michigan, USA, 2011. [10] S. A. Papathanassiou and M. P. Papadopoulos, “Harmonic analysis in a power system With wind generation,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 21, no. 4, pp. 2006-2016, 2006. [11] S. T. Tentzerakis and S. A. Papathanassiou, “An investigation of the harmonic emissions of wind turbines,” IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 22, no. 1, pp. 150-158, 2007. [12] دلالی و جلیلیان، «محاسبه آلودگی هارمونیکی و میانهارمونیکی ژنراتورهای القائی دوسو تغذیه بادی با استفاده از یک روش ترکیبی،» مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، دوره 42، شماره 2، صفحه 37-25، 1391. [13] K. Yang, M. H. J. Bollen, H. Amaris and C. Alvarez, “Decompositions of harmonic propagation in wind power plant,” Electric Power Systems Research, vol. 141, pp. 84-90, 2016. [14] K. Yang, D. Schwanz and M. H. J. Bollen, “Harmonic aggregation and amplification in a wind-park,” 23rd International Conference on Electricity Distribution (CIRED), Lyon, France, 2015. [15] صفامهر، عباسیان نجفآبادی و رجایی سلماسی، «کنترل اینورترهای متصل به شبکه در حضور سلف غیرخطی در فیلتر LCL خروجی،» مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، دوره 45، شماره 4، صفحه 137-127، 1394. [16] P. Zhan, W. Lin, J. Wen, M. Yao and N. Li, “Design of LCL filters for the back-to-back converter in a doubly fed induction generator,” IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies (ISGT), Washington, D. C., USA, 2012. [17] H. Brantsæter, Ł. H. Kocewiak, A. R. Årdal and E. Tedesch, “Passive filter design and wind turbine modelling for system level harmonic studies,” 12th Deep Sea Offshore Wind R&D Conference (EERA), Norway, Trondheim, 2015. [18] A. Testa, M. F. Akram, R. Burch, G. Carpinelli, G. Chang, V. Dinavahi, C. Hatziadoniu, W. M. Grady, E. Gunther, M. Halpin, P. Lehn, Y. Liu, R. Langella, M. Lowenstein, A. Medina, T. Ortmeyer, S. Ranade, P. Ribeiro, N. Watson, J. Wikston and W. Xu, “Interharmonics: theory and modeling,” IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 22, no. 4, pp. 2335-2348, 2007. [19] S. Y. Lui, C. M. Pimenta, H. A. Pereira, V. F. Mendes and G. A. Mendonca, “Aggregated DIFG wind farm harmonic propagation analysis,” Brazilian Conference on Automation, Paraíba, Brazil, 2012. [20] Ł. H. Kocewiak, C. Álvarez, P. Muszynski, J. Cassoli and L. Shuai, “Wind turbine harmonic model and its application: overview, status and outline of the new IEC technical report,” 14th International Workshop on Large-Scale Integration of Wind Power into Power Systems as well as Transmission Networks for Offshore Wind Farms, Energynautics GmbH, Brussels, Belgium, 2015. [21] Ł. H. Kocewiak, J. Hjerrild and C. L. Bak, “Wind farm structures’ impact on harmonic emission and grid interaction,” European Wind Energy Conference (EWEC), Warsaw, Poland, 2010. [22] K. Yang, Wind-Turbine Harmonic Emissions and Propagation through a Wind Farm, M.Sc. Thesis, Lulea University of Technology, Skelleftea, Sweden, 2012. [23] M. H. J. Bollen and S. M. Gargari, “Harmonic resonances due to transmission cables,” International Conference on Innovation for Secure and Efficient Transmission Grids (CIGRE), Brussels, Belgium, 2014. [24] L. Petersen, S. B. Laza, V. Myagkov, F. Iov and Ł. H. Kocewiak, “Parametric variation for detailed model of external grid in offshore wind farms,” 13th International Workshop on Large-Scale Integration of Wind Power into Power Systems as well as on Transmission Networks for Offshore Wind Power (WIW), Energynautics GmbH, Berlin, Germany, 2014. [25] K. Yang, On Harmonic Emission, Propagation and Aggregation in Wind Power Plants, Ph.D. Thesis, Lulea University of Technology, Skelleftea, Sweden, 2015. [26] A. Reznik, M. G. Simoes, A. Al-Durra and S. M. Muyeen, “Filter design and performance analysis for grid-interconnected systems,” IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 50, no. 2, pp. 1225-1232, 2014 | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 480 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 518 |