5. İzmir Rüzgar Sempozuumu ve Sergisi Siamak Pourkeivannour
Transcript of 5. İzmir Rüzgar Sempozuumu ve Sergisi Siamak Pourkeivannour
Rüzgar Enerjisi Dönüşümü Elülatorü
5. İzmir Rüzgar Sempozuumu ve Sergisi
Siamak Pourkeivannour
ODTÜ Rüzgem
• Hesaplamalı Aerodinamik • Deneysel Aerodinamik • Yapı ve Malzeme • Elektromekanik • Büyük Rüzgar Tüneli
Başlıklar
• Rüzgar Türbünü Emülatörü • MPPT Yöntemleri Uygulaması • Emülatör Üzerinde Büyük Rüzgar Türbinlerini Ölçekleme Yöntemi
ile Emülasyon • Ada Modunda Çalışan Mikro Şebeke
Rüzgar Türbini Emülatörü
• Rüzgar Profillerini Sisteme
Uygulama
• MPPT Algoritmalarını Sisteme
Geliştirme
• Güvenli Test Ortamı
• Şebeke Hatalarını Oluşturma ve
Çözüm Üretme
Rüzgar Türbini Emülatörü
• Arayüzü Bilgisayar • AC-DC-AC
Dönüştürücüler • Sabit Mıktatıslı Jeneratör • Sincab Kafesli Motor • Tork Ölçer • Veri Toplama ve Kontrol
ASENKRON MOTORAC/AC
AC ŞEBEKE
~
ARAYÜZÜ PROGRAM
RÜZGAR DATASI
PM JENERATÖR DC/ACAC/DC
Tork ÖLÇER
DAQ CİHAZ DAQ CİHAZ
Emülatörden veri toplayıp
kurulumu kontrol
etmek için LabVIEW'i
kullanır
Grid Data
LABVİEW AC sürücülerde iletişim kurmak için TCP-IP bağlantısını kullanıyor
AC ŞEBEKE
~Şebeke Simülatörü
Şebeke simülatörüşebeke davranışını
taklit eder.Kullanıcı tarafından
programlanabilir.
Sistem güçü 10 kW
Sabit Mıknatıslı Alternatör
Rüzgar Türbin Emülatörü
Veri Toplama Bileşeni
Arayüzü Bilgisayarı
Filtreler
AC-DC-AC SürücülerAC-DC-AC Sürücüler
Sabit Mıknatıslı Alternatör
Rüzar Türbini Emülatörü
Veri Toplama Bileşeni
Arayüzü Bilgisayarı
Filterler
Rüzgar Türbini Emülatörü Arayüz Programı
• Türbin Özellikleri
• Rüzgar Hızı Girişi
• Jeneratör Hız Referance/MPPT
• Şaft Tork ve Hız
• Voltaj Akım ve Güç Verileri
MPPT (Maksimum Güç Noktası Takibi)
• Optimum Tip Speed Ratio
𝑃𝑃𝑡𝑡 = 0.5 𝜌𝜌 𝐶𝐶𝑝𝑝 λ, β 𝐴𝐴 𝑣𝑣3
𝐶𝐶𝑝𝑝 λ, β = 𝐶𝐶1𝐶𝐶2λ𝑖𝑖− 𝐶𝐶3β − 𝐶𝐶4 𝑒𝑒
−𝐶𝐶5λ𝑖𝑖 + 𝐶𝐶6λ
𝜔𝜔𝑜𝑜𝑝𝑝𝑡𝑡 =λ𝑜𝑜𝑝𝑝𝑡𝑡 𝑣𝑣𝑅𝑅
050
100150200250300350400450
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Shaf
t Spe
ed (R
PM)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Out
put P
ower
(w)
Time (s)
4
5
6
7
8
9
10
11
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Win
d Sp
eed
(m/s
)
MPPT (Maksimum Güç Noktası Takibi)
• Hill Climb Method
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 100 200 300 400 500 600 700
POW
ER (W
)
RPM
V=12 m/s
V=10 m/s
Dinamik Davranışının Ölçekli Emülasyonu
Dinamik Davranışının Ölçekli Emülasyonu
∆𝜔𝜔𝑒𝑒𝑒𝑒[𝑛𝑛 + 1]∆𝑡𝑡
=1𝐾𝐾𝜔𝜔
𝑇𝑇𝑇𝑡𝑡[𝑛𝑛] − 𝑇𝑇𝑡𝑡𝑒𝑒[𝑛𝑛]𝐽𝐽𝑒𝑒𝑒𝑒
𝜔𝜔𝑒𝑒𝑒𝑒 𝑛𝑛 + 1 = 𝜔𝜔𝑒𝑒𝑒𝑒 𝑛𝑛 + ∆𝜔𝜔𝑒𝑒𝑒𝑒[𝑛𝑛]
Simülasyon Sonuçları
Deneysel Sonuçlar
WTE Shaft Speed
WTE Turbine Torque
Simulasyon ve Deneysel Sonuçları Karşılaştırması
Initial Shaft Speed (p.u.)
Final Shaft Speed (p.u.)
Time Constant for 63% of
Exponential Growth
(s)
Shaft speed value after 1 time constant
(p.u.)
Shaft speed value after 5 time constant
(p.u.)
1.5 MW Sim 0.509 0.615
3.43
0.5761
0.615
Scaled Down to 10.8 kW Sim
0.509 0.615
3.43
0.5761
0.615
Scaled Down to 10.8 kW
WTE
0.51 0.61
4
0.58
0.61
Labratuvarda Bir Mikro Şebeke
• Ana Şebeke
• Yükler
• Güç Üreticileri
• Enerji Depolama Ünitesi Main Grid
Local Loads Local Generators
Renewable Energy Sources
Energy Storage
Şebeke Standartları
Voltage Ride Through Regulations
ENTS-O DG’s Frequency Regulations
(European Network of Transmission System Operators for Electricity)
Beni dinlediğiniz için teşekkür ederim.