: IEC 61400-23 • تست سازه ای پره ها
: IEC 61400-24 • حفاظت از صاعقه
: IEC 61400-25 • مونیتورینگ و کنترل توربین های بادی
لازم به توضیح است که علاوه بر استانداردهای بین المللی که مهمترین آنها در بالا ذکر شد در برخی از کشورها نظیر آلمان و دانمارک، استانداردهای خاص ملی نیز برای توربین ها ی بادی وجود دارد و رعایت می شود . همچنین برخی استانداردهای مرتبط دیگر که به لحاظ موضوع عام هستند و در صنایع دیگر نیز مورد استفاده قرار می گیرند نظیر استانداردهای جوشکاری، بلبرینگ ها، چرخدنده ها، جداره های فلزی، کابل ها، فونداسیون، سیستم گردان (یاو) و غیره بایستی مطابق استانداردها و کدهای معتبر رعایت شوند.
الزامات و مقررات زیست محیطی، صدا، بهداشت و ایمنی، زلزله، ژئوتکنیک و مکانیک خاک، رعد و برق، بتن ریزی و غیره مطابق دستورالعمل هایی که در کشور تصویب شده و لازم الاجرا هستند، حسب مورد ، باید مورد توجه قرار گیرند.
فصـل سـوم
تأثیـر شـرایـط آب و هوایـی بر قابلیـت اطمینـان
توسعه و گسترش تولید انرژی الکتریکی از سرعت باد برای پاسخ گویی به نیاز مصرف کنندگان به دلیل مزیت هایش در حال گسترش سریع می باشد. عواملی از جمله پیشرفت فن آوری پلیمری ساخت پره های سبک و مستحکم توربین های بادی، امکان ساخت توربین ها و نیروگاه های بادی در اندازه های بزرگ که قبلا از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نبود و استفاده از ژنراتورهای سرعت متغیر که منجر به استحصال حداکثر انرژی از نیروگاه بادی شده است درشتاب بخشیدن به گسترش تکنولوژی استفاده از انرژی بادی موثرند ]۲۳ [.
تولید انرژی بادی بسیار متفاوت با سایر انواع تولیدات انرژی الکتریکی می باشد و آن این است که علاوه بر تاثیر خرابی واحد تولیدی عامل مهم تر دیگری که تاثیر زیادی در تولید دارد حالت رندم بودن وابستگی بسیار شدید واحد بادی به تغییرات سرعت باد می باشد. این عامل باعث می شود ما تخمین کاملا دقیقی از میزان تولید انرژی الکتریکی در هر لحظه نداشته باشیم بنابراین اهمیت زیادی دارد که ما از قابلیت اطمینان واحدهای تولیدی بادی مان آگاهی داشته باشیم و از این اطلاعات در برنامه ریزی سیستم قدرت استفاده نماییم البته میزان تولید انرژی الکتریکی از طریق نیروگاه بادی در طی زمان مشخص نسبتا بلند با تقریب بسیار خوبی قابل محاسبه است ]۲۴ [.
۱-۳ اثر آب و هوا بر قابلیت اطمینان
شرایط آب و هوایی به دودسته تقسیم بندی می شود:
۱-آب و هوای نرمال
۲-آب و هوای غیر نرمال(طوفان،کولاک و …)
شرایط آب و هوایی اطراف سیستم قدرت نرخ خرابی و نرخ تعمیر اجزا سیستم را تعیین می کند.در شرایط آب و هوای غیر نرمال نرخ خرابی اجزا بزرگتر و قابل توجه تر از شرایط نرمال است،همچنین در شرایط غیر نرمال امکان دارد توان تولیدی توسط واحد DG کمتر از حالت نرمال باشد.
شرایط آب و هوایی که سبب بالا رفتن نرخ خرابی اجزاء می شود معمولا نادر و مدت زمان کوتاهی دارد،در طول این مدت (آب و هوای غیر نرمال) نرخ خرابی تندتر افزایش می یابد و امکان رویهم افتادن خرابی ها خیلی بیش تر از زمانی است که آب و هوا نرمال است،بوجود آمدن چنین شرایطی ممکن است در سال بندرت ویا اصلا اتفاق نیافتد اما اگر این واقعیت نادیده گرفته شود ارزیابی قابلیت اطمینان برای مشترکین می تواند خیلی خوش بینانه و برآیند کار گمراه کننده باشد ]۲۸ [.
آن دسته از شرایط آب و هوایی که روی نرخ خرابی اثری ندارند و یا اثر کوچکی دارند باید در دسته آب و هوای نرمال قرار گیرند و آن هایی که اثر زیادی دارند در دسته آب و هوای غیر نرمال قرار می گیرند.
شکل(۳-۱): نرخ خرابی یک جزء در یک دوره تناوب با در نظر گرفتن شرایط جوی ]۲۹[.
شکل(۳-۱) نرخ خرابی یک جزء را در یک دوره تناوب با در نظر گرفتن اثر آب و هوا نمایش می دهد،که λ نرخ خرابی متوسط، نرخ خرابی در شرایط غیر نرمال، نرخ خرابی در شرایط نرمال، دوره زمانی که شرایط نرمال است و دوره زمانی که شرایط غیر نرمال است ]۲۹ [.
۲-۳ مدل ترکیب کننده
یکی از انواع آنالیز قابلیت اطمینان تولیدات پراکنده،نمایش دادن اجزاء بوسیله مدل ۲حالته است که اثر آب و هوا را نیز شامل می شود،بنایراین نرخ خرابی و زمان تعمیر تابعی از زمان است.نرخ خرابی برای یک شرایط آب و هوایی معین ثابت فرض شده است ]۳۰ [.
نرخ خرابی با بهره گرفتن از نرخ خرابی در شرایط آب و هوایی نرمال بوسیله ترتیب دگرگونی اثر آب و هوا مطابق فرمول (۳-۱) بدست می آید.
(۳-۱)
که(t) ظریب آب و هوایی نرخ خرابی در ساعت t و نرخ خرابی در شرایط نرمال است
به همین ترتیب زمان تعمیر مطابق فرمول (۳-۲) قابل محاسبه است:
(۳-۲)
که(t) ظریب آب و هوایی زمان تعمیر، (t) ظریب ساعتی زمان تعمیر و زمان تعمیر در شرایط نرمال است.
شکل(۳-۲) ضریب ساعتی زمان تعمیر اثر دسترس پذیری بازگرداندن منبع اصلی را بر اساس تجربه نمایش می دهد.
همانطور که مشاهده می شود قطعی برق در شب زمان بیشتری را برای تعمیر صرف می کند.
شکل(۳-۲) ضریب ساعتی زمان تعمیر در طول یک روز ]۳۰[.
۳-۳ محاسبه احتمال تولید انرژی الکتریکی توربین های بادی
محاسبه احتمال تولید در هر یک از مقادیر احتمالی تولید انرژی الکتریکی یعنی مشخصه احتمال خروج از ظرفیت توربو ژنراتور بادی[۱۳](COPT) برای واحدهای بادی که شامل مراحل زیر می باشد:
۱_ مشخص نمودن تمام مقادیر ممکن خروجی واحد بادی
۲_ بدست آوردن تعداد دفعات وقوع تولید برای هر مقدار خروجی ممکن
۳_ تقسیم تعداد دفعات رخداد تولید بر کل دفعات و رسیدن به مقادیر درصد احتمال تولید[۳۱] .
جدول(۳-۱) جدول COPT و شکل (۳-۳)احتمال خروج از ظرفیت را برای یک توربین۶۶۰ کیلوواتی در منطقه منجیل نمایش می دهند که با بهره گرفتن از اطلاعات دقیقه ای سرعت باد در طول سال و بعد از آن با اعمال آن به توربو ژنراتور و محاسبات آماری بدست آمده است.
جدول(۳-۱): COPT یک توربین ۶۶۰ کیلو واتی در منطقه منجیل ]۳۱[.
شکل(۳-۳):احتمال خروج از ظرفیت یک توربین بادی ۶۶۰ کیلو واتی در منجیل ]۳۱[.
۴-۳ تغییرات سرعت باد و توان خروجی در فصول مختلف
تغییرات سرعت باد در فصول مختلف کاملا بر میزان راندمان واحد بادی اثر گذار است.
متوسط سرعت باد در منطقه منجیل با دقت اندازه گیری ده دقیقه ای، در فصول بهار، تابستان، پاییز و زمستان در جدول(۳-۲) نشان داده شده است. همچنین جزئیات این سرعت باد در فصول، در غالب احتمال سرعت در دو فصل ماکزیمم و می نیمم یعنی فصل های تابستان و پاییز همراه با مشخصه سالانه در شکل(۳-۴) نشان داده شده است.
مشخصه احتمالی دو فصل دیگر نیز بهار و زمستان بدیهی است در بینابین این دو مشخصه قرار دارند که ما مقادیر حداکثر و حداقل متوسط سرعت باد فصلی، را رسم کرده ایم. همچنین تاثیر این تغییرات فصلی سرعت باد را در احتمال تولید توان الکتریکی توربو ژنراتور بادی ۶۶۰ کیلوواتی در فصول مختلف در شکل (۳-۵) بررسی کرده و نشان داده ایم ]۳۲[.
جدول(۳-۲): مقادیر محاسبه شده متوسط سرعت باد برای فصول مختلف[۳۲].
شکل (۳-۴): احتمال سرعت باد در فصول پاییز،تابستان و سالانه در منطقه منجیل ]۳۲[.
شکل (۳-۵): احتمال خروج از ظرفیت توربین بادی ۶۶۰کیلوواتی در فصول پاییز،تابستان و سالانه در منطقه منجیل ]۳۲[.
۵-۳ روش شبیه سازی