روشی جدید برای مطالعه اثر تجمیع انتشار جریان‌های هارمونیکی در یک مزرعه بادی براساس مدل‌سازی متوسط توربین بادی نوع 3

ارزیابی سهم جریان هارمونیکی مختلط هر توربین بادی در محل اتصال یک مزرعه بادی به شبکه (انتشار اولیه) در این مقاله ارائه شده است. بعلاوه، سهم اعوجاج ولتاژ هارمونیکی پس زمینه شبکه بر اعوجاج جریان هارمونیکی (انتشار ثانویه) هر توربین نیز ارزیابی شده است. هر دو ارزیابی بر اساس توابع انتقال اولیه و ثانویه و مدل سازی اجزای مزرعه بادی در حوزه فرکانس ارائه شده است. بمنظور افزایش دقت این توابع انتقال، هنگام مطالعه اثر تجمیع انتشارهای جریان هارمونیکی مختلط، امپدانس توربین بادی نیز باید در توابع انتقال گنجانده شود. بنابراین، مدل جدیدی از توابع انتقال انتشار اولیه و ثانویه برای یک توربین بادی نوع 3 بمنظور مطالعه اثر تجمیع جریان های هارمونیکی در یک مزرعه بادی پیشنهاد شده است. این مدل مبتنی بر مدل سازی متوسط مبدل های پشت به پشت یک ژنراتور القایی دوسوتغذیه، برای استخراج امپدانس برآیند یک توربین بادی در محدوده کاری خطی آن است. با اعمال این امپدانس به مدل توابع انتقال، اگر توربین ها جریان را با دامنه و زاویه فاز یکسان منتشر کنند، انتشار اولیه برآیند با مقداری کمتر از تعداد توربین ها، و اگر توربین ها جریان را با دامنه یکسان و توزیع یکنواخت زاویه فاز منتشر کنند، انتشار اولیه برآیند با مقداری کمتر از جذر تعداد توربین ها تجمیع یافته و از قانون جذر مجموع مربعات پیروی نخواهد کرد.

A New Method to Study Aggregation Effect of Harmonic Current Emissions in a Wind Farm Based on Type-III Wind Turbine Average Modeling

Assessment of complex harmonic current contribution of each wind turbines at connection point of a wind farm to the grid (primary emission) is presented in this paper. Moreover, contribution of grid background harmonic voltage distortion on harmonic current distortion (secondary emission) of each turbine is also evaluated. Both assessments are represented based on primary and secondary transfer functions and modeling of wind farm components in frequency domain. In order to increase the accuracy of these transfer functions, wind turbine impedance must also be included in transfer functions while studying aggregation effect of complex harmonic current emissions. Accordingly, a new model of primary and secondary emission transfer functions for a typeIII wind turbine is proposed to study aggregation effect of harmonic currents in a wind farm. This model is based on average modeling of backtoback converters of a doublyfed induction generator, in order to extract total impedance of a wind turbine in its linear working range. By applying this impedance into transfer function models, if turbines emit current with identical magnitude and phase angle, then the total primary emission aggregate less than the number of turbines, and if turbines emit current with identical magnitude but uniform phase angle distribution, then the total primary emission aggregate less than square root of the number of turbines and doesn't follow square root rule.