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Modelli dinamici per un gruppo eolico

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Indice della tesi: Modelli dinamici per un gruppo eolico, Pagina 1
INDICE 
 
1 
 
INDICE 
 
INTRODUZIONE ....................................................................................................................................... 4 
CAPITOLO 1. INTRODUZIONE AI TIPI DI TURBINE EOLICHE E ALLA LORO CONNESSIONE 
ALLA RETE ELETTRICA ......................................................................................................................... 5 
1.1 PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DELLA MACCHINA A INDUZIONE A VELOCITÁ 
COSTANTE ............................................................................................................................................ 9 
1.2 PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DELLA MACCHINA A INDUZIONE NELLA     
SOLUZIONE DFIG ................................................................................................................................12 
CAPITOLO 2. MODELLO DELLA VELOCITÁ DEL VENTO .................................................................18 
2.1 MODELLO A ...................................................................................................................................18 
2.2 IMPLEMENTAZIONE DEL MODELLO A .....................................................................................20 
2.3 MODELLO B ...................................................................................................................................21 
CAPITOLO 3. MODELLO DINAMICO GENERICO E A VELOCITÁ COSTANTE PER UNA    
TURBINA EOLICA ...................................................................................................................................25 
3.1 MODELLO DINAMICO GENERICO PER UNA TURBINA EOLICA ............................................25 
3.2 MODELLO DINAMICO PER UNA TURBINA EOLICA A VELOCITÁ COSTANTE ...................27 
3.3 MODELLO DEL ROTORE DELLA TURBINA ...............................................................................27 
3.4 MODELLO DEL COLLEGAMENTO MECCANICO ......................................................................28 
3.5 MODELLO DEL GENERATORE A INDUZIONE CON ROTORE A GABBIA DI      
SCOIATTOLO .......................................................................................................................................29 
CAPITOLO 4. MODELLO DINAMICO DELLA TURBINA EOLICA NELLA CONFIGURAZIONE  
DFIG ..........................................................................................................................................................32 
4.1 MODELLO DEL GENERATORE A INDUZIONE CON ROTORE AVVOLTO..............................32 
4.2 MODELLO DEL CONVERTITORE ................................................................................................33 
4.3 MODELLO CONVERTITORE AC/AC TRAMITE LA SERIE DI DUE INVERTER VSI CON 
CONTROLLO PWM ..............................................................................................................................35 
4.4 MODELLO DEL SISTEMA DI PROTEZIONE DEL DFIG .............................................................37 
4.5 CONTROLLO DI TENSIONE ..........................................................................................................38 
4.6 MODELLO DEL CONTROLLO DELL’ANGOLO D’INCLINAZIONE DELLE PALE (PITCH 
CONTROL) ............................................................................................................................................39 
4.6.1 MODELLO A ............................................................................................................................39 
4.6.2 MODELLO B ............................................................................................................................40 
4.7 CONTROLLO DELLA VELOCITÁ DI ROTORE ...........................................................................40 
CAPITOLO 5. MODELLO DINAMICO DELLA TURBINA EOLICA COLLEGATA      
DIRETTAMENTE ALLA RETE ................................................................................................................42 
5.1 MODELLO DEL GENERATORE SINCRONO ...............................................................................42

INDICE 
 
2 
 
5.2 CONTROLLO DI TENSIONE ..........................................................................................................44 
CAPITOLO 6. DESCRIZIONE MODELLO DINAMICO DELLA TURBINA EOLICA NELLA 
CONFIGURAZIONE DFIG IN DIGSILENT .............................................................................................45 
6.1 DFIG ................................................................................................................................................48 
6.2 MOTORE PRIMO ............................................................................................................................49 
6.2.1 CONTROLLO DELL’ANGOLO D’INCLINAZIONE DELLE PALE (PITCH CONTROL) ......49 
6.2.2 TURBINA ..................................................................................................................................51 
6.2.3 MODELLO DEL COLLEGAMENTO MECCANICO ...............................................................52 
6.3 MISURA DI CORRENTE ................................................................................................................54 
6.4 PROTEZIONI ...................................................................................................................................56 
6.5 CONTROLLI ....................................................................................................................................57 
6.5.1 MPT ...........................................................................................................................................57 
6.5.2 CONTROLLO PQ ......................................................................................................................58 
6.5.3 CONTROLLO DI CORRENTE DI ROTORE ............................................................................59 
6.6 TRASFORMAZIONE DEL SISTEMA DI RIFERIMENTO DA SFRF A RRF .................................60 
6.7 MODELLO DINAMICO LATO RETE.............................................................................................61 
6.8 CONTROLLI ....................................................................................................................................62 
6.8.1 CONTROLLO DELLA TENSIONE CONTINUA......................................................................62 
6.8.2 CONTROLLO DI CORRENTE LATO RETE ............................................................................63 
6.9 TRASFORMAZIONI DEI SISTEMI DI RIFERIMENTO .................................................................65 
6.9.1 TRASFORMAZIONE SISTEMA DI RIFERIMENTO DA SRF A GCVRF ...............................65 
6.9.2 TRASFORMAZIONE SISTEMA DI RIFERIMENTO DA GCVRF A SRF ...............................65 
6.10 CONVERTITORE ..........................................................................................................................65 
6.11 SIMULAZIONI DI VALIDAZIONE DEL MODELLO ..................................................................66 
6.11.1 SIMULAZIONE 1: VARIAZIONE DI POTENZA ATTIVA E REATTIVA ............................66 
6.11.2 SIMULAZIONE 2: VARIAZIONE DELLA VELOCITÁ DEL VENTO ..................................77 
CAPITOLO 7. DESCRIZIONE MODELLO DINAMICO DELLA TURBINA EOLICA COLLEGATA 
DIRETTAMENTE ALLA RETE IN DIGSILENT ......................................................................................87 
7.1 GENERATORE SINCRONO A MAGNETI PERMANENTI............................................................89 
7.2 PMG .................................................................................................................................................90 
7.3 CONTROLLO V
GEN
 – P
GEN
...............................................................................................................91 
7.4 CONTROLLO V
DC
 – Q.....................................................................................................................93 
7.5 PROTEZIONI ...................................................................................................................................94 
7.6 SIMULAZIONI DI VALIDAZIONE DEL MODELLO ....................................................................95 
7.6.1 SIMULAZIONE 1: VARIAZIONE DI POTENZA ATTIVA E REATTIVA ..............................95 
7.6.2 SIMULAZIONE 2: VARIAZIONE DELLA VELOCITÁ DEL VENTO .................................. 102

INDICE 
 
3 
 
CAPITOLO 8. PARCO EOLICO TRAMITE IL MODELLO DELLA TURBINA  COLLEGATA 
DIRETTAMENTE ALLA RETE IN DIGSILENT .................................................................................... 111 
8.1 MODELLO DELLA VELOCITÁ DEL VENTO PER UN PARCO EOLICO .................................. 114 
8.2 SIMULAZIONE 1: VARIAZIONE DELLA VELOCITÁ DEL VENTO ......................................... 119 
8.3 SIMULAZIONE 2: VARIAZIONE DELLA VELOCITÁ DEL VENTO ......................................... 129 
CAPITOLO 9. PARCO EOLICO TRAMITE IL MODELLO DELLA TURBINA EOLICA NELLA 
CONFIGURAZIONE DFIG IN DIGSILENT ........................................................................................... 141 
9.1 SIMULAZIONE 1: VARIAZIONE DELLA VELOCITÁ DEL VENTO ......................................... 143 
9.2 SIMULAZIONE 2: VARIAZIONE DELLA VELOCITÁ DEL VENTO ......................................... 155 
CONCLUSIONI ....................................................................................................................................... 169 
BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................................................... 170

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Modelli dinamici per un gruppo eolico

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Informazioni tesi

  Autore: Fabio Angelo Leopaldi
  Tipo: Laurea II ciclo (magistrale o specialistica)
  Anno: 2010-11
  Università: Politecnico di Milano
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria elettrica
  Relatore: Alberto Berizzi
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 172

FAQ

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Parole chiave

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dynamic models
dfig
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wind turbine

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