تحلیل روش محاسبه جریان مدار کوتاه در طراحی نیروگاه بادی Analysis of Short-circuit Current Calculation Method in Wind Power Plant Design

رشته های مرتبط: مهندسی برق، مهندسی انرژی،فناوری های انرژی، مهندسی الکترونیک و مدارهای مجتمع الکترونیک
۱-مقدمه در حال حاضر، انرژی پاک مورد توجه زیاد کشورهای سراسر جهان واقع گردیده است. و با نوآوری بی وقفه فناوری، رشد نیروی باد توجه سطح جهانی به خود جلب نموده است( ۱و۲). به هر حال، تفاوت های زیادی بین نیروگاه بادی و نیروگاه معمولی در چیدمان واحد، ساختار سیستم، پیکربندی سیستم و انتخاب تجهیزات وجود دارد (۳) و لذا فعالیت نیروگاه معمولی را نمی توان به طور کامل در طراحی نیروگاه بادی کپی برداری نمود تا از خطاهای طراحی عمده پیشگیری کرد. در طراحی مهندسی نیروی الکتریکی، محاسبه جریان مدار کوتاه مبنای انتخاب تجهیزات الکتریکی، انتخاب هادی جریان برق، تنظیمات و بررسی محافظت از دستگاه تقویتی بوده و نتایج به طور مستقیم بر ایمنی سیستم الکتریکی، اعتبار و هزینه پروژه تاثیر می گذارند. (۶-۴) به تحلیل تاثیرات مدل های توربین بادی مختلف بر جریان مدار کوتاه پرداخته و عبارت های متناظری به دست آوردند که در کاربرد مهندسی حقیقی توان فرسا بود. به هر حال استاندارد واحدی برای تحلیل یا محاسبه جریان مدار کوتاه نیروگاه بادی در داخل و خارج وجود ندارد.در کشورهای خارجی، روش محاسبه جریان مدار کوتاه بر اساس استاندارد آی.ایی.سی ۶۰۹۰۹ ( روش آی.ایی.سی ۶۰۹۰۹) معمولا به کار می رد (۹-۷) در حالی که روش محاسبه جریان مدار کوتاه در استاندارد ملی (روش عملی) در کشور ما اتخاذ می گردد (۱۰). به خاطر مدل ها و روش های محاسبه مختلف، نتایج محاسبه مدار کوتاه نیروگاه بادی کاملا مختلف اند. لذا تشابه ها و اختلاف های دو روش تحلیل گردد آنگاه روش محاسبه عملی مهندسی بهبود یافته در این مقاله مطرح گردید و کارایی این روش مورد تایید داده های حقیقی نیروگاه بادی و ایی.تی.ای.پی واقع گردید. دو. روش محاسبه جریان مدار کوتاه در طراحی نیروگاه بادی ساختار سیستم جمع کننده و مولد اختلاف عمده بین نیروگاه عادی و نیروگاه بادی است. در حال حاضر، مدل های جریان اصلی نیروگاه بادی به طور دوگانه با مولد القاگر و مولد همزمان آهنربا دائمی تغذیه می شوند که با توربین سنتی از همانند توربین بخار و توربین آبی به لحاط ساختار واحد و مدل محاسبه فرق می کند. و سیم کشی مولد در کل در ساختار زنجیره ای درون نیروگاه بادی است در حالی که نوع سیم کشی واحد آن درون نیروگاه سنتی است. لذا این مقاله به تحلیل شیوه محاسبه جریان مدار کوتاه نیروگاه بادی پرداخته و روش محاسبه عملی بهبود یافته مطرح می کند که برای فعلیت مهندسی مناسب تر است.این بخش متمرکز بر تحلیل مدل تامین نیرو و مولد نیروی بادی است. الف. روش عملی هنگام محاسبه جریان مدار کوتاه سیستم نیرو با روش عملی، امپدانس تمامی تجهیزات ( واکنش به جای امپدانس در محاسبه به کار می رود تا محاسبه ساده سازی شود) که در شبکه به عنوان ارزش به ازای واحد متناظر محاسبه می شود که بر طبق ارزش مرجع نیرو متحد صرف از بار شبکه است. سپس شبکه سیستم معادل طراحی می گردد، شبکه ساده سازی می شود و واکنش انتقال به دست آمده و جریان مدار کوتاه هر تامین نیرو برای نقطه خطا به دست آمده و ارزش کل جریان مدار کوتاه را می توان با خلاصه بندی حاصل نمود.