عملکردDFIGدر زمان اتصال به شبکه در شرایط ولتاژ نامتعادل شبکه

خلاصه 

مقدمه 

توصیف سیستم DFIG,مدل و تایید

توصیف سیستم

شکل 1: شکل ساده شده سیستم DFIG با کنترل کننده پیشنهادی

کاهش ولتاژ متقارن و نامتقارن

مدلسازی و اعتبار سنجی 

جدول I :پارامترهای DFIG,kw 850

تئوری قدرت راکتیو و استخراج سیگنال 

تئوری قدرت اکتیو لحظه ای 

 زمان ایده ال پردازش سیگنال 

شکل 6 : جدا کردن توالی مثبت و منفی توسط فیلتر پایین گذر    

شکل 7 :جدا کردن توالی مثبت و منفی به روش توسط لغو تاخیر سیگنال                                                                   

دو توالی –توالی مثبت و منفی,کنترل کننده جریان میدان جهت دار 

کنترل VSC روتور 

کنترل شبکه VSC

نتیجه شبیه سازی توالی دو کنترل کننده 

نتیجه گیری و پیشنهاد

ژنراتورهای القایی دو تغذیه DFIG هنوز سهم عمده ای از بازار برق امروزه را تامین می کنند .این تامین کردن در هزینه عملکرد سرعت متغیر سودمند است ومیتواند کنترل کند توان اکتیو و راکتیو را به صورت جداگانه. اهرم حفاظت بارها اتخاذ می شود برای حفاظت از مبدل منبع ولتاژ VSCسمت روتور به شکل جریان گذرای بیش از اندازه در زمان افت ولتاژ شبکه . اما تحت شرایط ولتاژ نامتعادل شبکه , جریان گذرای بیش از اندازه مشکل جدی نیست اما تپش گشتاور الکتریکی و موج ولتاژ CD در VSC های پشت به پشتمشکل جدی است . این مقاله نشان میدهد مدل دینامیکی در متلب/سیمولینک که تایید میکند این را از طریق ازمایش , بررسی های انجام شده رفتار DFIG در طی شرایط ولتاژ نامتعادل شبکه است و پیشنهاد کنترل جدید در جدا کردن توالی مثبت ومنفی . روشهای برای جدا کردن اجزاء توالی مثبت ومنفی در زمان ایده ال وجود دارد که نشان داده شده , که پاسخ این روشها در افت ولتاژ نامتقارن مقایسه می شوند . نتیجه شبیه سازی ثابت میکند که جدا کردن توالی مثبت ومنفی در کنترل کننده,تپش گشتاور و ولتاژDCموج دار شده به طور موثر محدود می شود.

ظرفیت نصب توربینهای بادی در اروپا تقریبا به 33600MV رسیده است تا پایان سال 2004 .درخواست اتصال به پارکهای بادی در مقیاس بزرگ به شبکه های قدرت هنوز در حال افزایش است . افزایش سایز توربینهای باد و پارکهای بادی منجر به قوانین اتصال جدید و کدهای شبکه شده است توانهای اکتیو و راکتیو و توانایی ماندن در اتصال با شبکه زمانی که در شبکه یک اتصالی رخ داده است امروزه اینها یک نیاز برای کنترل قدرت باد. ژنراتورها القایی دو تغذیه ای بزرگترین سهم بازار جهانی از مفاهیم توربینهای بادی پس از سال 2002را در اختیار دارند[1],زیرا این توانایی در ارایه کار با سرعت متغیر , مستقل بودن کنترل توان اکتیو و راکتیو در یک راه مقرون به صرفه را دارند. همچنین استاتور DFIGمستقیما به شبکه ACوصل میشوند .کاهش ولتاژ متوالی از طریق سوار شدنLVRT,قابلیت ضعف میرا کردن نوسانات شار در طی کاهش ولتاژ شبکه را به همراه دارد . خیلی از مطالعات انجام شده روی تاثیرات TRVL بر رویGIFD[6],[3],[9]بیشتر تمرکز کرده روی رفتار و حفاظت DFIGزیر خطاهای متقارن . در هنگام بروز خطای متقارن جریان اضافه گذرایی تشخیص داده میشود به عنوان شدیدترین مشکل TRVLبر رویDFIG,زیرا مبدل ولتاژی که سمت روتور خیلی حساس در حرارت اضافه بار است .بنا براین عملکرد حفاظت به این صورت طراحی شده که فعال میشود در جریان اتصال کوتاه روتور تحت کاهش ولتاژ متقارن شبکه,در هر دو حفاظت سمت VSCروتور و خفه کردن سریعتر نوسانات خروجی . در واقعیت خطاهای نامتقارن بسیار بیشتر از خطاهای متقارن رخ میدهد. بعلاوه این شناخته شده است , نامتعادلی ولتاژی که میتواند اتفاق بیفتد در شبکه برق فشار ضعیف که در شرایط نرمال است [7 ][8 ][16 ][17 ]. تحت ولتاژ شبکه نامتعادل مشکل اصلی DFIGاضافه جریان گذرا نیست بلکه تپشهای گشتاور الکتریکی شدید علل ساییدگی و پارگی گیربکس و موجهای بزرگ ولتاژ CD پشت VSCممکن است عمر خازن CD را کاهش بدهد . [10 ][11]تعریف توان لحظه ای اکتیو و راکتیو می تواند مورد استفاده قرار گیرد در طراحی و کار شبکه های متصل VSCتحت شرایط شبکه نامتعادل .[15][12]ادبیات[16][17][19]که روی سیستم کنترلDFIGتحت شرایط ولتاژ نامتعادل شبکه استفاده شده است که استفاده شده از یک حلقه پیش خور روی کنترل کننده کلاسیک جریان میدان جهت دار برای محدود کردن تپش گشتاور که اسان و موثر است. اما کار ایی ان وابسته به فیلترش است . درVSC شبکه [17]که دارای کنترل کننده و یک statcom و منبع توان راکتیو برای جبران کردن نامتعادلی ولتاژ شبکه است . کارایی ان وابسته است به حدود جریان VSCشبکه و امپدانس بین ژنراتور و محل خطا . هر چند تجزیه و تحلیل نظری از DFIGتحت خطای نامتقارن کم است و یک روش سیستماتیک برای محدود کردن تپش گشتاور وجهش ولتاژ dc نیاز است در این مقاله رفتار DFIGتحت ولتاژ نامتعادل شبکه به طور کامل تجزیه و تحلیل میشود و یک کنترل توالی دوبل foc وجود دارد که پیشنهاد داده شده .کنترل کننده vscروتور برای محدود کردن تپشهای گشتاور وvscشبکه کنترل میکند موجهای ولتاژ dc را .یک روش دینامیکی DFIG در متلب/سیمولینک شبیه سازی شده که نتایج شبیه سازی اثبات میکند اثر بخشی سیستم کنترلی پیشنهادی را .