Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การหาขนาดที่เหมาะสมของแบตเตอรี่ในระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานลมเมื่อพิจารณาถึงการแกว่งของกำลังไฟฟ้าและความถี่

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Determining optimal battery capacity of wind power generation system with power and frequency fluctuation consideration

Year (A.D.)

2012

Document Type

Thesis

First Advisor

กุลยศ อุดมวงศ์เสรี

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมไฟฟ้า

DOI

10.58837/CHULA.THE.2012.1241

Abstract

พลังงานลมเป็นหนึ่งในพลังงานหมุนเวียนธรรมชาติที่ได้รับความนิยมนำมาใช้ผลิตไฟฟ้าในปัจจุบัน แต่เนื่องจากความไม่แน่นอนของความเร็วลม จึงส่งผลให้กำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้นั้นไม่มีความสม่ำเสมอ และทำให้ความถี่ทางไฟฟ้าและขนาดของแรงดันของระบบในบริเวณที่ติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานลมนั้นเกิดการแกว่ง ซึ่งนำไปสู่ปัญหาเกี่ยวกับคุณภาพไฟฟ้าและเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า จากปัญหาดังกล่าวข้างต้น การติดตั้งแบตเตอรี่เข้ากับระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานลมเป็นวิธีการหนึ่งที่สามารถบรรเทาปัญหาลงได้ และสิ่งสำคัญที่ต้องคำนึงถึงในการติดตั้งแบตเตอรี่ คือ ขนาดของแบตเตอรี่จะต้องมีความเหมาะสมกับกำลังการผลิต ซึ่งจะทำให้แบตเตอรี่สามารถลดการแกว่งของกำลังไฟฟ้า และช่วยควบคุมต้นทุนในการผลิตไฟฟ้าไม่ให้สูงเกินความจำเป็น วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอวิธีการคำนวณหาขนาดที่เหมาะสมของแบตเตอรี่ในการแก้ปัญหาดังกล่าว โดยเริ่มจากพิจารณาแบบจำลองของความเร็วลม จากนั้นนำความเร็วลมที่ได้มาคำนวณหากำลังไฟฟ้าที่จ่ายเข้าสู่ระบบไฟฟ้าโดยอาศัยแบบจำลองเชิงพลวัตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำชนิดสองทาง และทำการจำลองระบบไฟฟ้าส่วนที่ต่ออยู่ด้วยแบบจำลองเชิงพลวัตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัส ผลลัพธ์ของการคำนวณจะถูกนำมาใช้ในการหาขนาดของแบตเตอรี่ที่เหมาะสมโดยอาศัยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของแบตเตอรี่ชนิดตะกั่วกรด วิธีการที่นำเสนอถูกทดสอบกับระบบทดสอบที่กำหนดขึ้น ผลที่ได้จากการทดสอบพบว่าเป็นที่น่าพอใจ

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Wind, one of the natural resources, has been widely used to generate the electricity in recent years. However, using the wind energy has a major disadvantage that must be taken into account, i.e. the generated output power, voltage magnitude, and electrical frequency are intermittent. They fluctuate due to the unsteady wind speed. Dispatching these amounts of inconstant power to the utility grid will affect the quality of electricity and particularly stability of the network. Installation of battery to the wind power generation system could alleviate these difficulties. An optimal battery capacity could enable the total generation to meet the load demand, decrease fluctuation, and can limit total investment costs. The purpose of this thesis is to determine the appropriate battery capacity to cope with these problems. The proposed algorithm begins with wind speed model. The output power can be calculated based on Doubly-Fed Induction Generator (DFIG) dynamic model. The rest of the interconnected power system is modeled as a synchronous generator. An optimal battery capacity can be determined by lead-acid battery dynamic model. The proposed algorithm has been tested with a constructed test system. Satisfactory results were obtained.

Link to Full Text

Share

COinS