ترجمه فارسی عنوان مقاله

سیستم تبدیل انرژی بادی بر اساس کنترل مستقیم توان اکتیو و راکتیو DFIG

عنوان انگلیسی

Direct Active and Reactive Power Control of DFIG Based Wind Energy Conversion System

کد مقاله	سال انتشار	تعداد صفحات مقاله انگلیسی
52974	2014	6 صفحه PDF

منبع

Publisher : IEEE (آی تریپل ای)

Journal : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=6872091, Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion (SPEEDAM)

فهرست مطالب ترجمه فارسی

چکیده

عبارات شاخص

مقدمه

شکل1. دیاگرام طرحوار یک سیستم توان بادی مبتنی بر DFIG

مدل ریاضی DFIG

شکل2: مدل معادل الکتریکی DFIG

سیستم الکتریکی

الگوریتم‌های کنترلی

کنترل مستقیم توان RSC

شکل3. طرح DPC برای اتصال DFIG به شبکه

شکل4. مدل معادل الکتریکی DFIG

شکل5. کنترل هیسترزیس توان و زیرتقسیم بخش

جدول 1:جدول کلیدزنی بهینۀ RSC

کنترل مستقیم توان GSC

شکل6. کنترل مستقیم توان GSC

جدول 2:جدول کلیدزنی GSC

شکل7. کنترلر هیسترزیس توان اکتیو

شکل8. کنترلر هیسترزیس توان راکتیو

شکل9. تعیین بخش‌ها

شکل10. انتخاب بردار خروجی

نتایج شبیه‌سازی GSC

نتایج شبیه‌سازی با DPC مرسوم

شکل11. جریان سه فاز شبکه [آمپر]

شکل13. ولتاژ لینک DC [ولت]

نتایج شبیه‌سازی F-DPC

شکل14. جریان سه فاز شبکه [آمپر]

شکل15. THD جریان شبکه = 89/4 %

شکل16. ولتاژ لینک DC [ولت]

نتایج شبیه‌سازی RSC

شکل17. جریان سه فاز استاتور [آمپر]

شکل18. جریان سه فاز روتور [آمپر]

شکل19. توان اکتیو [وات] و راکتیو [وار] استاتور

شکل20. THD جریان استاتور = 57/4 %

شکل21. جریان سه فاز استاتور [آمپر]

شکل22. جریان سه فاز روتور [آمپر]

شکل23. توان اکتیو [وات] و راکتیو [وار] استاتور

شکل24. سرعت روتور [دور بر دقیقه]

جدول3:پارامترهای ماشین شبیه‌سازی شده

نتیجه‌گیری

ترجمه کلمات کلیدی

کانورترهای PWM پشت به پشت (AC/DC/AC)، کنترل مستقیم توان (DPC)، ژنراتور القائی با تغذیۀ دوگانه (DFIG)، کنترلر منطق فازی (FLC)، کنترل برداری (VC)، انرژی بادی -

کلمات کلیدی انگلیسی

Direct Power Control (DPC), Doubly-Fed Induction Generator (DFIG), Fuzzy logic controller (FLC), Vector Control (VC), Wind Energy, back-to-back PWM converters (AC/DC/AC)

ترجمه چکیده

این مقاله کنترل مستقیم توان (DPC) برای کانورتر سمت روتور (RSC) ژنراتور القائی با تغذیۀ دوگانه (DFIG) متصل به سیستم تبدیل انرژی بادی را ارائه می‌دهد، که یک روش کنترلی جایگزین برای کنترل مرسوم برداری (FOC) است. در این کار یک کنترل ساده اما موثر توان ارائه می‌شود تا پاسخی سریع و با عملکرد قابل قبول در حالت ماندگار با استفاده از جدول مرسوم کلیدزنی برای انتخاب بردارهای مناسب ولتاژ برای کانورتر سمت روتور (RSC) حاصل شود. علاوه بر این، برای کنترل سیستم کانورتر سمت شبکه (GSC) یک راهبرد مرسوم کنترل مستقیم توان (DPC) با کنترل فازی مستقیم توان (F-DPC) برای کنترل توان‌های اکتیو و راکتیو مبادله شده با شبکه، مقایسه می‌شود. نتایج شبیه‌سازی روی یک سیستم DFIG با ظرفیت 2 مگاوات با کمک نرم‌افزار متلب/ سیمولینک ارائه می‌شود تا کارائی و قوت راهبرد کنترلی ارائه شده در طی تغییرات توان اکتیو و راکتیو، سرعت روتور، و ولتاژ لینک dc کانورتر به اثبات برسد

ترجمه مقدمه

انرژی بادی به یکی از منابع مهم برای تولید برق در کشورهای مختلف تبدیل شده است. انتظار می‌رود انرژی بادی حدود 10% انرژی برق دنیا تا سال 2020 را تامین کند. امروزه، بیشتر مزارع بادی مبتنی بر فناوری DFIG با کانورتری با مقادیر نامی 20-30% مقادیر نامی ژنراتور هستند [1]. در مقایسه با دیگر فناوری‌های مزارع بادی، DFIG دارای مزایایی چون هزینۀ پایین کانورتر، تلفات پایین توان، سرعت متغیر و قابلیت‌های عملکرد چهارگوش توان اکتیو و راکتیو در مقایسه با ژنراتورهای القائی سرعت ثابت یا ژنراتورهای سنکرون با کانورترهای اندازه کامل است [2]. دیاگرام طرحوار سیستم‌های تبلدیل انرژی بادی مبتنی بر DFIG در شکل1 نشان داده شده است [3]. طراحی مرسوم سیستم‌های کنترل DFIG مبتنی بر کنترل برداری جریان روتور با تزویج d-q است (FOC). سیستم کنترلی معمولا بر قاب d-q که به یکی از ولتاژهای استاتور ثابت شده است تعریف می‌شود، و شامل تبدیل‌های نسبتا پیچیدۀ ولتاژها، جریان‌ها و خروجی‌های کنترلی میان دستگاه‌های مختصات ساکن، روتور و سنکرون است [4]. این روش مرسوم نیازمند اطلاعات دقیق پارامترهای ماشین همچون مقاومت استاتور و روتور و اندوکتانس و اندوکتانس متقابل و غیره است. در نتیجه، وقتی پارامترهای واقعی ماشین وقتی نسبت به مقادیر به کار رفته در سیستم کنترلی تغییر کنند عملکرد تنزل می‌یابد. همچنین، کنترلرهای جریان روتور باید به دقت تنظیم شوند تا پایداری سیستم و پاسخ مناسب در کل دامنۀ عملکردی تضمین شود [5]. شکل1. دیاگرام طرحوار یک سیستم توان بادی مبتنی بر DFIG به دلیل مزایایی چون ساختار ساده و وابستگی کم به پارامترها، کنترل مستقیم گشتاور (DTC) به طور گسترده در موتورهای القائی نوع قفسه‌‌ای به کار رفته است، اما توجه کمی به ژنراتورهای القائی با تغذیۀ دوگانه (DFIG) مبذول داشته شده است [2]. روش کنترل مستقیم توان از طریق انتخاب بردارهای ولتاژ از یک جدول جستجو با کمک اطلاعات مربوط به توان‌های اکتیو و راکتیو استاتور، به طور مستقیم توان‌های اکتیو و راکتیو سمت استاتور را کنترل می‌کند. کنترل مستقیم توان DFIG قادر به کنترل سریع توان اکتیو و راکتیو با باند هیسترزیس است و نسبت به تغییر پارامترهای ماشین و اغتشاشات مقاوم است [6]. انواع راهبردهای DTC/DPC اصلاح شده، شامل مدولاسیون بردار فضائی (SVM)، برای دستیابی به یک فرکانس ثابت کلیدزنی برای درایو ماشین‌های القائی و VSC متصل به شبکه ارائه شده است. با این وجود، چنین کنترل‌هایی دارای معایبی چون محاسبۀ پیچیدۀ برخط [7]، پارامترهای اضافی کنترلر PI و استحکام کم در برابر تغییر پارامترهای ماشین هستند. چندین راهبرد DPC با فرکانس ثابت کلیدزنی نیز برای DFIG ارائه شده است [7]. وضعیت‌های کلیدزنی در ابتدا بر اساس LUT مرسوم ارائه شده در [8] انتخاب می‌شوند، در حالی که مدت‌ زمان‌های آنها بر اساس اهداف کاهش نوسان توان اکتیو و راکتیو محاسبه شده‌اند [9]. در [10] یک فیلتر بدون حسگر یکپارچه آلترناتور الکتریکی تغذیه دوگانه/ فیلتر اکتیو (IDEA) برای سیستم‌های تبدیل انرژی بادی سرعت متغیر (WECS) ارائه شده است. این مقاله راهبرد کنترل DPC را برای یک سیستم تبدیل انرژی مبتنی بر DFIG معرفی می‌کند. مقایسه‌ای بین DPC و F-DPC برای کنترل کانورتر سمت منبع انجام گرفت. نتایج شبیه‌سازی روی یک سیستم تولیدی DFIG با ظرفیت 2 مگاوات ارائه می‌شود تا عملکرد راهبرد کنترلی معرفی شده در طی تغییرات سرعت روتور، توان اکتیو و راکتیو و ولتاژ لینک dc کانورتر نشان داده شود.

دانلود رایگان 2 صفحه اول مقاله لاتین (PDF)

پیش نمایش مقاله

چکیده انگلیسی

This paper presents a Direct Power Control (DPC) for the Rotor Side Converter (RSC) of Doubly-Fed Induction Generator (DFIG) connected to the wind energy conversion system, as an alternative to the classical vector control (FOC). In this work a simple but effective DPC is proposed to achieve quick response and acceptable steady state performance at reason of using a conventional switching table to select the appropriate voltage vectors to the Rotor Side Converter (RSC). Furthermore for controlling Grid-Side Converter (GSC) system a conventional Direct Power Control (DPC) strategy will be compared with Fuzzy Direct Power Control (F-DPC) for controlling Active and reactive power flow exchanged with grid. Simulation results on a 2 MW DFIG system using MAT-LAB/Simulink are provided to demonstrate the effectiveness and robustness of the proposed control strategy during variations of active and reactive power, rotor speed, and converter dc link voltage.