توپولوژی جدید و تحلیل حرارتی درایو در نیروگاه‌های تلمبه‌ای-ذخیره‌ای با سرعت متغیر

با توجه به تولید و مصرف انرژی قابل توجه در نیروگاه‌های تلمبه‌ای-ذخیره‌ای با سرعت متغیر (vspsp)، بهبود روش‌های درایو و کاهش تلفات درایو و در نتیجه افزایش بهره‌وری بسیار مهم است. این مقاله توپولوژی را برای درایورهای vspsp با مبدل‌های منبع ولتاژ دو ‌سطحی (2lvsc) با کانورتر‌های 1+6 پیشنهاد می‌کند. مدل‌های vspsp هیدرولیک و الکتریکی ارائه شده است که در ادامه درایور vspsp معرفی می‌شوند. به همین ترتیب، روش‌های سوئیچینگ و کنترل درایو توضیح داده‌شده ودرایور با 2lvsc (6+1) معرفی شده است. در همین راستا، درایور vspsp با کانورترها با آرایش 1+6 به عنوان یک توپولوژی جدید پیشنهاد می‌شوند  و در ادامه، مدل‌های تلفات حرارتی این درایور نیز معرفی می‌شوند و تلفات حرارتی درایور جدید شبیه‌سازی و تحلیل می‌شوند و درنهایت نمونه  vspsp 250مگاوات مورد نظر شبیه‌سازی می‌شود. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که کاربرد درایور با 2lvsc (6+1) بر اساس کنترل مستقیم گشتاور و شار  (dtfc)به عنوان یک درایور vspsp  منجر به افزایش سرعت تعمیر، نگهداری و کاهش مدت زمان مابین هر خرابی (mtbf) درایور وvspsp  شده است  و مدل حرارتی پیشنهادی، منجر به تثبیت دمای درایور در کل فرآیند تغییر سرعت شده است؛ خروجی‌های این پروژه در نرم‌افزار matlab 2021/plexim  شبیه‌سازی و با نتایج شبیه‌سازی یک نمونه 2/2 کیلووات در نیروگاه بادی با سرعت متغیر (vswp) مقایسه، تایید و راستی‌آزمائی می‌شود.

modern topology and thermal analysis of drive for variable-speed pumped storage power plants

given the significant power generation and consumption of variable-speed pumped storage power plants (vspsps), it is crucial to enhance drive methods and decrease drive losses, thereby increasing productivity. this paper proposes the topology for vspsp drivers with two level voltage source converters (2lvsc) with 6+1 converters. hydraulic and electrical vspsp models are presented, following which vspsp driver is introduced. likewise, drive switching and control method is described and 2lvsc (6+1) is introduced. subsequently, vspsp drivers with 6+1 modules are proposed as a novel topology. the thermal loss model of the driver is subsequently introduced and the thermal losses of one driver are simulated and evaluated. the simulation results demonstrate that the driver with 2lvsc (6+1) based on a direct torque and flux control (dtfc) scheme as a vspsp driver results in decreased ‌mean time to between failure (mtbf) and enhanced the speed of the repairing and maintenance in driver and vsp. presented thermal model is shows the temperature of the driver stabilizes during the entire duty cycle. eventually, the outputs of this project is simulated in matlab 2021/plexim software and are validated and verified using the sample of variable-speed wind power plant (vswp).