توسعه نرم افزار سبا جهت مطالعات سیستم شبکه به همراه نیروگاه بادی با در نظر گرفتن ملاحظات اتصال، کنترل و بهره برداری
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
دریافت فایلهای پیوست گزارش
چکیده گزارش:
با توجه به مشکلات زیست- محیطی ناشی از فعالیت نیروگـاه هـایی کـه از سـوخت هـای فسـیلی و یاهسـته ای استفاده می کنند، امروزه استفاده از انرژی های تجدیدپذیر اهمیت ویژه ای یافتـه اسـت. در ایـن میـان، انـرژی بـاد از مقبولیت بیشتری برخوردار است که این امر به علت هزینـه ی پـایین تـر تولیـد بـرق از انـرژی بـاد نسـبت بـه سـایر انرژی های تجدیدپذیر و نیز ظرفیت های نسبتا بالای تولید برق در مزارع بادی می باشد (۱).
با افزایش ظرفیت مزارع بادی این امکان فراهم شده است که این مزارع به شبکه های توزیع، فوق توزیع و انتقـال متصل شوند. به طوریکه معمولا نیروگاه های بادی با ظرفیت۵۰ MW به بالا به شبکه ی انتقال و نیروگاه هـای بـادی با ظرفیت بین۱۰۰ kW تا MW۵۰ به شبکه های توزیع و فوق توزیع متصل می شوند. بـا اتصـال مـزارع بـادی بـه شبکه های فوق توزیع و انتقال لازم می شود رفتار مزرعه ی بادی و شبکه در هنگام بروز خطـا و یـا اخـتلالات دیگـر مورد مطالعه و ارزیابی قرار گیرد. به همین سبب لازم است مطالعات کاملی بر روی رفتار دینامیـک واحـدهای بـادی انجام شده و از آنجا که دینامیک مزرعه بادی و دینامیک شبکه ی قدرت بر روی یکدیگر اثرات متقابل دارند، ایـن اثرات بررسی و راهکارهای مناسب برای به حداقل رساندن اثرات منفی پیشنهاد گردد (۲).
تاکنون مطالعات مختلفی در رابطه با تاثیرات متقابل مزرعه ی باد و شبکه ی قدرت در سرتاسر دنیا انجـام گرفتـه است. لکن در کشور ما بجز چند دستورالعمل در این زمینه که به صورت کلی به مسئله ی اتصال و بهره برداری مـزارع بادی پرداخته اند، مطالعات زیادی انجام نشده است. این دسـتورالعمل هـا جـوابگـوی نیازهـای موجـود در زمینـه ی مطالعات کامل و جامع سیستم قدرت نمی باشند.
نرم افزار مطالعات سیستم قدرت SABA که نرم افزاری بومی بوده و سابقه ای چند ده ساله در مطالعـات سیسـتم قدرت دارد، به عنوان نرم افزار هدف در استفاده برای مطالعات سیستم شبکه به همراه نیروگاه بـادی در نظـر گرفتـه شده است. در این پروژه مقرر است الگوریتم های مورد نیاز برای انجام مطالعات سیستم نیروگاه بادی به همراه شبکه مدون شده و سپس بر این اساس، نرم افزار SABAبرای انجام این مطالعات توسعه یابد.
پیش گفتار گزارش
استفاده از انرژي هاي تجديد پذير خصوصاً انرژي باد و آن هم در مقياس وسيع مانند مزارع بادي، مزاياي متعـددي از جمله كاهش نياز به افزايش ظرفيـت بـرق شـبكه، استحصـال انـرژي رايگـان و بـدون هزينـه سـوخت، احـداث و بهره برداري آسان و سريع،كاهش تلفات و آزادسازي ظرفيت خطوط انتقال انرژي در صورت استفاده در محل توليد و مهم تر از همه عدم انتشار آلاينده هاي زيست- محيطي و حفظ محيط زيست را در پي دارد.
با توجه به پتانسيل انرژي باد در كشور و اقدامات انجام شده از دو دهه پيش تـاكنون، فنـاوري هـاي مربـوط بـه تجهيزات توربين بادي در كشور ما در حال توسعه و پيشرفت است و با برنامه ريزي هاي انجام شده ايجاد مزارع بادي در كشور در حال تحقق مي باشد. لذا در كنار اين توسعه، شبكه برق كشور نيازمند تدوين رويه هاي مطالعـات سيسـتم قدرت به همراه نيروگاه هاي بادي از يك سو و الزامات و دستورالعمل هايي جهت اتصال اين مزارع به شبكه از سـوي ديگر مي باشد. اين مباحث هم اكنون توسط كشورهاي داراي اين فناوري, كاملاٌ به بلوغ رسيده و كاربردي شده است. لكن كشور ما در اين خصوص در آغاز راه اسـت. هـر چنـد تـاكنون دسـتورالعمل هـايي بسـيار محـدود در زمينـه ي امكان سنجي ايجاد و اتصال نيروگاه بادي به شبكه ارائه شده است كه از آن جمله مـي تـوان بـه انتشـار دسـتورالعمل امكان سنجي ايجاد منابع توليد انرژي بادي توسط سازمان انرژي هاي نو (سانا)اشاره نمـود. در ايـن دسـتورالعمل و در قسمت معيارها و الزامات گزارش مطالعه امكان سنجي،در بند 3 به بحث طرح اتصال به شبكه پرداخته شده اسـت. در اين بند علاوه بر طرح اتصال به شبكه، انجام بررسي ها و محاسباتي ضروري ذكر شده كه مباحث مربوط به مطالعات سيستم در آن در دو بند 4 و 5 به صورت ذيل ارائه شده است:
4 -انجام مطالعات پايداري گذراي نيروگاه مورد مطالعه در حالات حداكثر بار و كم باري و هنگام بروز اتصالي بـر روي خطوط مهم شبكه
5 -مطالعات اتصال كوتاه به منظور محاسبه حداكثر سطح اتصال كوتاه روي شينه پسـت هـاي شـبكه بـه منظـور انتخاب قدرت قطع كليدهاي آن
لكن بر اساس آنچه كه در اين دستورالعمل ذكر شده، تنها به صورت كلي به مسئله ي اتصال و بهره برداري مزارع بادي پرداخته شده است. به گونه اي كه اولاً روش هاي مطالعاتي در آن ذكر نشده و ثانياً شاخص هـاي پـذيرش نتـايج مطالعات هم نيامده است و بنابراين نمي تواند جوابگوي نيازهاي موجود در زمينه ي مطالعات كامل و جـامع سيسـتم قدرت به همراه نيروگاه بادي باشد و از سوي ديگر شاخص ها و راهكارهـاي مـورد نيـاز در ايـن زمينـه را بـه دسـت نمي دهد. همچنين در هيچ يك از دستورالعمل هاي موجود به بحـث نيـاز بـه كنتـرل كننـده هـا در حالـت اسـتاتيك و ديناميك براي مزارع بادي پرداخته نشده كه خود يكي از مسائل مهم و حياتي در بهره برداري نيروگـاه بـادي اسـت. درصورتيكه با ورود حجم قابل توجه توليد بادي به شبكه،كنترل كننده ها نقش اساسي در تبيين رفتار نيروگـاه بـادي،اثر متقابل شبكه و نيروگاه بر يكديگر خواهند داشت. لذا هدف اصلي از انجام اين پروژه در درجه ي اول ايجـاد دانـش فني براي انجام مطالعات سيستم نيروگاه بادي و شبكه در جهت برطرف كردن خلأ موجود مي باشد. در قـدم بعـدي، الگوريتم هاي مورد نياز براي انجام مطالعات سيستم نيروگاه بادي به همراه شبكه مدون شده و سپس بر اين اسـاس، نرم افزار مطالعات سيستم قدرت SABA توسعه خواهد يافت. در اين توسعه دو بخش مدل سازي مـورد نيـاز بـراي نيروگاه بادي و نيز واحدهاي محاسباتي لازم براي به كارگيري در تحليل هاي مورد نياز نيروگاه بادي به همراه شـبكه مورد نظر قرار خواهد گرفت.
گزارش حاضر مربوط به پروژه ي "توسعه ي نرم افزار SABA جهت مطالعات سيستم شـبكه بـه همـراه نيروگـاه بادي با در نظر گرفتن ملاحظات اتصال، كنترل و بهره برداري" است. مدير اين پروژه خانم مهندس سيما كمانكش و ناظر پروژه آقاي دكتر وحيد گوهري صدر مي باشند. اين گـزارش توسـط خـانم مهنـدس سـيما كمـانكش و آقايـان مهندسين همايون برهمندپور، حبيب اله رئوفي و محمد جعفريان تدوين شده است.
فهرست مطالب گزارش
کلیدواژه ها: