مدل دینامیکی و توربین بادی

دانلود پایان نامه

Voltage at Pmax Vmpp 17.3 V
Current at Pmax Impp 2.31 A
Short-circuit current ISC 2.54 A
Open-circuit voltage VOC 21.8 V
Temperature coefficient of open-circuit voltage Kv -(80±10) mV/°C
Temperature coefficient of short-circuit current Ki (0.065±0.015)%mA/°C
جدول 4-1– ویژگیهای الکتریکی سلول خورشیدی مدل BP340

شکل 4-2– دیاگرام I-V ویژگی الکتریکی ماژول PV در شرایط نامی
با توجه به شکل 4-2 با افزایش ولتاژ جریان از یک مقدار ثابت شروع و با رسیدن به یک ولتاژ مشخص(ماکزیمم ولتاژ خروجی سلول خورشیدی) به مقدار صفر می رسد. ولتاژ خروجی این سیستم از نوع dc است. با توجه به پایین بودن ولتاژ خروجی سیستم فتوولتاییک، جهت کاربرد در سیستم توزیع الکتریکی لازم است از یک مبدل boost (افزاینده ولتاژ) در خروجی این سیستم استفاده شود تا ولتاژ خروجی به مقدار مطلوب برسد. توان تولیدی سیستم فتوولتاییک توان اکتیو بوده و این سیستم قادر به تولید توان راکتیو نمی باشد.

شکل 4-3– دیاگرام P-V ویژگی الکتریکی ماژول PV در شرایط نامی
با توجه به شکل 4-3 با افزایش ولتاژ خروجی توان اکتیو تولیدی به مقدار نهایی خود که برای این مدل به خصوص 40 وات است رسیده و پس از ولتاژ مشخصی به صفر می گراید. با توجه به dc بودن ولتاژ خروجی لازم است پس از افزایش ولتاژ خروجی سلول خورشیدی توسط مبدل بوست توسط یک اینورتر سه فاز 12 تریستوره ولتاژ مذکور از حالت مستقیم به سه فاز 380 ولت (از نوع متناوب) تبدیل می شود. با توجه به عملکرد تریستورها در اینورتر و وجود فرکانس های سوییچینگ در آن مقداری هارمونیک در ولتاژ خروجی اینورتر ظاهر می شود. وجود هارمونیک در مدارات الکتریکی علاوه بر افزایش تلفات انرژی الکتریکی موجب بروز پدیده تشدید و ایجاد نویز در مدارهای مخابراتی مجاور تجهیزات دارای هارمونیک می شود. لذا استخراج هارمونیک و حذف آن با توجه به مشکلات گفته شده ضروری است. اما حذف کامل هارمونیک از همه اجزای یک سیستم امکان پذیر نیست. دو علت برای این موضوع قابل ذکر است: 1- وجود برخی از هارمونیک های فرکانس پایین و در دسترس نبودن دستگاههایی برای آشکارسازی و سنجش هارمونیک ها 2- مشکل و هزینه بر بودن ساخت و استفاده از ادوات حذف هارمونیک در سیستم الکتریکی که از لحاظ اقتصادی و فنی توجیه پذیر نیست.
در سیستم شبیه سازی شده نیز بلوک تشخیص هارمونیک وجود دارد که قادر به استخراج و حذف هارمونیک های فرکانس بالا و مشکل ساز در سیستم است. مدل دینامیکی بلوک THD به صورتی است که اگر هارمونیک های دارای دامنه زیاد را به طور کامل حذف نموده و هارمونیک هایی با دامنه خیلی کم که تداخلی در سیستم ایجاد نمی کند را حذف نمی کند. بنابراین با وجود فیلترهایی برای حذف هارمونیک های سیستم ولی اندکی هارمونیک در سیستم و شکل موج های خروجی آن باقی می ماند که نیازی به حذف آنها نیست.
4-2 مدل توربین بادی
در این پروژه سیستم سرعت ثابت توربین بادی بر روی ژنراتور القایی مورد بررسی قرار گرفته است. کار انجام گرفته سرعت بادی برابر با 13.5متر بر ثانیه و سرعت پایه 11متر برثانیه درنظر گرفته شده است. توان استخراج یافته از باد با معادله زیر مدل شده است :
(4-3) PW =Cp AVw3
که در آن چگالی هوا و برابر 1.225 کیلوگرم برمتر مربع درسطح دریا و در دمای 25 درجه سانتیگراد میباشد، Cp ضریب توان، A هوای جاروب شده با روتور ( ) و R شعاع تیغه برحسب متر میباشد. و Vw سرعت باد میباشد.
(4-4) Cp=0.5[ ] +0.0068
(4-5) =
(4-6) =
که در آن سرعت زاویهای روتور (رادیان برثانیه)، سرعت افزایشی روتور (برحسب متر بر ثانیه)، R شعاع روتور (برحسب متر)، زاویه چرخش که زاویه میان چرخش سطح هموار و تیغه مقابل آن می باشد:

این مطلب مشابه را هم بخوانید :   توسعه منابع انسانی و استراتژی بازاریابی

شکل 4-4– زاویه چرخش تیغه