SABER ile rüzgar türbinleri için elektriksel sistem tasarımı, geliştirilmesi ve doğrulaması

Abstract

Bir rüzgar türbini güç sistemindeki alt teknolojiler birbirleriyle ve elektrik güç kaynağı ile sürekli etkileşim halindedir. Bu durumda cihazların hem kararlı hem de dinamik davranışlarının bilinmesi zorunlu hale gelir. Benzer şekilde sistemdeki geçici durumların ve güç kalitesi bozulmalarının önceden bilinmesi, beklenmeyen problem ve hataları önleyebilir. Çalışmada disiplinler arası etkileşimleri içeren bir rüzgar türbini güç sisteminin davranışsal modeli SABER programı ile geliştirilmiştir. Modeller SABER kütüphanesinde mevcut ise kullanılmış değil ise blok model geliştirme yada MAST modelleme dili ile geliştirilmiştir. Belirlenen sistem parametrelerine göre güç sistemindeki geçici durum analizleri ve anahtarlama etkileri ortaya konmuştur. Belirlenen parametreler üzerine yapılan hassasiyet analizlerinde sınırlanan türbin rotor hızı üzerine parametre değişimlerinin etki değeri en fazla türbin rotor atalet momentinde gözlenmiştir. Bu sayede prototipleme ihtiyaçlarının azaltılabilceği ve gerçek sistemin tasarımının hızlandırılabileceği öngörülebilir.

On a wind power system, the interaction between subsystems through the network is very high. So, that both steady and dynamic behavior of the electrical network equipment has to be known. Accordingly, if the transient conditions and power quality degradation are known before the production of prototype, unexpected problems and errors can be prevented in electrical power system. In this study, the behavioral model of a wind power plant that includes interaction between physical domains was implemented in SABER simulation platfrom. This model involves some blocks written in MAST language and some built-in blocks from SABER libraries. Transients and switching effects were presented as desired system parameters. According to the sensitivity analysis results, the overshoot of the turbine speed is very dependent on the value of turbine rotor inertia. Thus the reduction in the for physical prototaypes and the increase in speed of the design of real system can be foreseen.