Geri Dön

Değişken hızlı doğrudan tahrikli mıknatıs uyarmalı senkron generatörlü rüzgar enerjisi dönüşüm sisteminin modellenmesi ve benzetimi

Modeling and simulation of variable speed direct drive permanent magnet synchronous generator based wind energy conversion system

  1. Tez No: 575541
  2. Yazar: ALPER ULUTAŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN TARIK DURU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Electrical and Electronics Engineering, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 112

Özet

Yapılan bu tez çalışmasında, fosil enerji kaynaklarının tükenmeye başlamasıyla birlikte yeşil enerji olarak bilinen ve yenilenebilir enerji kaynaklarının bir türü olan rüzgar enerjisinin, rüzgar türbinleri vasıtasıyla elektrik enerjisine dönüşümü konusu ele alınmıştır. İlk olarak geçmişten günümüze kadar olan rüzgar türbinleri sınıflandırılmış, sonra rüzgar türbinlerinde kullanılan generatörler ve frekans dönüştürücüler hakkındaki bilgiler kısaca verilmiştir. Daha sonra literatür ve piyasa araştırması yapılarak, 800kW gücünde değişken hızlı, doğrudan tahrikli bir rüzgar türbininin matematiksel olarak modellenmesi kararlaştırılmıştır. Modellemede, günümüzde popüler olan mıknatıs uyarmalı senkron generatör tercih edilmiş ve generatör parametreleri piyasada kabul görmüş bir rüzgar türbini üreticisinden alınmış olup generatör tasarımı ile ilgili herhangi bir çalışma yapılmamıştır. Frekans dönüştürücüsü olarak uygulamalarda sıkça kullanılan ardışık dönüştürücü yapısı tercih edilmiş ve uzay vektörü darbe genişlik modülasyonu tekniği kullanılmıştır. Dönüştürücünün generatör tarafında, alan yönlendirmeli vektör kontrolü ile optimum tork kontrolü yapılarak generatörün hızı kontrol altında tutulmuştur. Benzer şekilde, dönüştürücünün şebeke tarafında gerilim yönlendirmeli vektör kontrolü yapılarak şebekenin aktif gücü kontrol edilmiştir. Türbinin anma rüzgar hızından küçük olan rüzgar hızlarında maksimum güç çekme kontrolü yapılarak türbinden maksimum güç elde edilmiş, anma rüzgar hızından büyük olan rüzgar hızlarında ise kanat açısı kontrolü yapılarak türbinin gücü ve dönme hızı sabit tutulmuştur. Son olarak, yapılan modelleme MATLAB/Simulink programı kullanılarak benzetim çalışması ile desteklenmiş ve sonuçları paylaşılmıştır.

Özet (Çeviri)

In this thesis, as a result of the depletion of fossil energy sources, the conversion of wind energy, which is a kind of renewable energy sources and known as green energy, into electrical energy by using wind turbines was discussed. Firstly, the wind turbines from past to present were classified, then brief informations about generators and frequency converters used in wind turbine systems were given. Afterwards, literature and market researches have been done, consequently it was decided to mathematical modeling and simulating for 800kW variable speed direct drive wind turbine. In the modeling, the permanent magnet synchronous generator which is being popular nowadays was preferred, and the parameters of generator were taken from a commercially accepted wind turbine manufacturer, and no study has been done regarding the generator design. As frequency converter was preferred back-to-back converter which is often used in applications, and it was controlled by space vector pulse width modulation technique. In generator side converter, the speed of generator was controlled by optimal torque control method through field oriented control. Likewise, in grid side converter, provided active power to grid was controlled by voltage oriented control. The maximum power was obtained by maximum power point tracking control at smaller wind speeds than rated wind speed of turbine, the generated power and rotational speed were kept stable with the achieving pitch control at higher wind speeds than rated wind speed of turbine. Finally, the modeling was supported by simulation using MATLAB/Simulink and results were shared in chapter of simulation results.

Benzer Tezler

  1. Commissioning of 30 kva variable-speed direct drive wind power plant

    30 kva gücünde değişken hızlı ve doğrudan tahrikli rüzgar enerji santralının incelenmesi

    DENİZ YILDIRIM

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1999

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUniversity of Colorado at Boulder

    Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. EWALD F. FUCHS

  2. Position control of permanent magnet synchronous motors (PMSM) for direct drive robotic applications

    Doğrudan tahrikli robotic uygulamaları için sabit mıknatıslı senkron motorların (SMSM) konum denetimi

    ALI AHMADI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2005

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SETA BOĞOSYAN

  3. Doğrudan tahrikli robotlar için gerçek zamanda yük simülatörü tasarımı

    Design of a handware-in-the-loop simulator for direct drive robots

    MURAT YILDIZ

  4. Design of an intelligent boost pressure controller for a series sequential turbocharged diesel engine

    Seri bağlı aşırı doldurma sistemine sahip dizel motorlar için akıllı manifold basıncı kontrolcüsü tasarımı

    MUSTAFA ENGİN EMEKLİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİLİN AKSUN GÜVENÇ

  5. Slip-slide control system for railway vehicles

    Demiryolu araçları için kayma-kızaklama kontrol sistemi

    ÖNCÜ ARARAT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET TURAN SÖYLEMEZ