Megújuló energiaforrást használó mikrohálozatok vizsgálata

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Stumpf Péter Pál
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

A microgrid rendszerek jelentősen változtatják meg az energiaipart és a piacot. A lehetőségeket leginkább a megújuló energiaforrások segítségével használják ki, mint például a napelemek, és a szélturbinák. Jelen dolgozatban kitérek a korszerű villamos hálózatok bemutatására, beleértve az elosztott hálózatok típusait is, valamint adok egy rövid áttekintést a nagyfeszültségű egyenáramú átvitelről is.

Alapvetően kétfajta microgridet különböztethetünk meg, az AC és a DC microgridet, melyek mindegyike rendelkezik előnyökkel és hátrányokkal. A dolgozatban egy rövid leírás után ezen microgridek működése is bemutatásra kerül.

A szélturbinák üzembe helyezése alapvető a megújuló energia iparnak. Ezek a turbinák a hatékonyabb energiatermelés érdekében fel vannak szerelve aerodinamikai és elektromechanikai szabályzással is, mint például a rotor- és a hálózatfelőli konverterek szabályozása. A dolgozatomban legfőképpen az elektromechanikai, tehát a rotor oldali és a hálózatoldali szabályozást tárgyalom. Egyetemi tanulmányaim alatt már sokat foglalkoztam ezekkel és rendkívül érdekel a téma.

Az egyik leghatékonyabb megoldás a szélenergia felhasználására az úgynevezett kettős táplálású indukciós generátor használata. A hangsúlyt e gép tanulmányozására helyezem, amelyen belül elméleti alapokat is tárgyalom.

Egy változó-sebességű generátor mutatok be, amelynél a szél névleges sebessége felett és alatt is aktív és reaktív teljesítmény áramlik mind a sztátor, mind a rotor oldalon rotor oldali konvertereket alkalmazva. Ezen szabályzás alapja a sztátor fluxus alapú mezőorientált szabályozás. A szabályzókört Matlab/Simulink környezetben is elkészítettem és tanulmányoztam az egyensúlyi valamint az átmeneti állapotokat három bemenőjelet változtatva: a turbina terhelő nyomatékát és mechanikai sebességét, valamint a megfelelő komponensét a rotor áramnak (az előírt reaktív sztátor teljesítményt). A hálózatoldali konverterekkel való szabályozás is bemutatásra került, ami szintén implementálva lett. Ez a szabályzórendszer a két konverter között elhelyezkedő DC link értékét, valamint a hálózat reaktív teljesítményét szabályozza. Az egyensúlyi állapotot és az átmeneteket ebben az esetben is vizsgáltam a bemenőjelet tekintetében, amik a DC link feszültségértéke és a szabályozni kívánt reaktív hálózati teljesítmények voltak.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.