شبیه سازی توربین بادی با متلب

شبیه سازی ژنراتور سنکرون با متلب

توربین های بادی یکی از منابع تولید پراکنده ی پرکاربرد در کشورهایی که وزش باد خوبی دارند، مورد استفاده قرار می گیرند. ژنراتور مورد استفاده در توربین های بادی از نوع ژنراتور سنکرون می باشد. لذا در طراحی و شبیه سازی توربین بادی در متلب باید ژنراتور سنکرون نیز وجود داشته باشد. در ژنراتورهای سنکرون به روتور جریان dc اعمال می شود و محرکی با چرخاندن روتور میدان مغناطیسی حاصل را گردشی کرده و به وسیله ی شار تولید شده انرژی الکتریکی تولید می گردد. در توربین بادی نیز باد باعث حرکت پره های توربین می گردد و این پره ها به روتور ژنراتور سنکرون متصل هستند. با چرخش روتور نیز انرژی الکتریکی در ژنراتور سنکرون بسته به میزان سرعت باد تولید خواهد شد. در توربین های بادی برای اینکه توربین بتواند حداکثر انرژی را از باد دریافت کرده و از طرفی کنترل سرعت با دقت زیادی انجام گیرد از پره های متغیر استفاده می شود که اصطلاحا به آن ها pitch angle می گویند و در شبیه سازی ما نیز این زاویه مربوطه لحاظ شده است. شکل زیر کلیات شبیه سازی توربین بادی به همراه شبیه سازی ژنراتور سنکرون در متلب را نشان می دهد:

بعد از تولید انرژی الکتریکی یک رکتیفایر قرار می دهند تا میزان ریپل و نوسانات را حداق کنند. برای کاهش معمولا از یک سلف سری و خازن موازی نیز استفاده می گردد تا برق DC تمیز حاصل شود. برای تغذیه بار یا اتصال به شبکه نیاز است تا برق DC به AC تبدیل گردد. جهت تبدیل انرژی الکتریکی DC به AC نیز از یک مبدل DC به AC یا همان اینورتر DC به AC استفاده می شود. سیگنال اعمالی به اینورتر نیز در این شبیه سازی از نوع PWM است. حال توان خروجی به بار تزریق می شود. شبیه سازی توربین بادی طبق شکل بالا انجام شده و نتایج برای سرعت باد 20 متر بر ثانیه و زاویه پیچ 0 درجه برای نمونه در نظر گرفته شده است. شکل زیر نیز نتیجه ی جریان تزریقی به بار است که مشاهده می کنید به صورت سینوسی حاصل شده است و نشان می دهد کیفیت جریان الکتریکی برای تزریق بار و یا اتصال توربین بادی به شبکه مناسب می باشد:

در کل این محصول حاوی فایل شبیه سازی توربین بادی با ژنراتور سنکرون در متلب (MATLAB) سیمولینک بوده و شما می توانید هم شبیه سازی ژنراتور سنکرون ، هم توربین بادی و مبدل DC به AC را توسط این محصول فرا بگیرید.