تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,302 |
تعداد مقالات | 15,921 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,195,257 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 14,971,025 |
مقایسه روشهای کنترل مبدل سمت ماشین در توربین-ژنراتور بادی مبدل کامل با ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم | ||
مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز | ||
مقاله 11، دوره 49، شماره 2 - شماره پیاپی 88، مرداد 1398، صفحه 587-599 اصل مقاله (1.85 M) | ||
نوع مقاله: علمی-پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
محسن رحیمی* ؛ علی حقی؛ محمد بلالی | ||
دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر - دانشگاه کاشان | ||
چکیده | ||
محور توربین- ژنراتورهای بادی نسبتاً نرم بوده و سیستم مکانیکی عموماً بهصورت دوجرمه مدل میشود. مدل دوجرمه دارای مدهای پیچشی نوسانی است که درهنگام تغییرات سرعت باد و وقوع خطا در شبکه این مدها در پاسخهای خروجی ژنراتور ظاهر میشود. توربین-ژنراتورهای بادی سنکرون مغناطیس دائم دارای مبدلهای سمت ماشین و سمت شبکه است که بهوسیله مبدل سمت ماشین میتوان سرعت/توان ژنراتور را در مقدار مطلوب جهت کارکرد در مد توان بهینه کنترل نمود. در حقیقت کنترل اصلی توربین برعهده مبدل سمت ماشین است. همچنین بهوسیله مبدل سمت شبکه ولتاژ لینک dc در مقدار مرجع ثابت نگه داشتهمیشود. هدف این مقاله، تبیین استراتژیهای مختلف کنترلی مبدل سمت ماشین در توربین- ژنراتور بادی سنکرون مغناطیس دائم است. استراتژیهای مختلف کنترلی شامل کنترل توربین-ژنراتور در مد کنترل سرعت، مد کنترل توان و یا مد نرخ سرعت نوک بهینه میباشد. سپس عملکرد روشهای کنترلی شرحدادهشده، درازای تغییرات سرعت باد، نوسانات توان ناشی از سایه برج و افتادگی ولتاژ شبکه آزموده و مقایسه میشود. در ادامه با بهبود عملکرد کنترل کننده مبدل سمت ماشین، پاسخ توربین بادی بهبود دادهمیشود | ||
کلیدواژهها | ||
توربین- ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم؛ نوسانات گشتاور پیچشی شفت؛ کنترل مبدل سمت ماشین؛ کنترل سرعت؛ سایه برج | ||
مراجع | ||
[1] R. Teodorescu, and F. Blaabjerg, “Flexible control of small wind turbines with grid failure detection operating in stand-alone and grid-connected mode”, IEEE Trans. Power Electron. vol. 19, no. 5, pp. 1323-1332, 2004. [2] A. Uehara, A. Pratap, T. Goya, T. Senjyu, A. Yona, N. Urasaki, and T. Funabashi, “A Coordinated Control Method to Smooth Wind Power Fluctuations of a PMSG-Based WECS”, IEEE Trans. Energy Convers., vol. 26, no. 2, pp. 550-558, 2011. [3] A. H. K. Alaboudy, A. A. Daoud, S. S. Desouky, and A. A. Salem, “Converter controls and flicker study of PMSG-based grid connected wind turbines”, Ain Shams Engineering Journal, vol. 4, no. 1, pp. 75-91, 2013. [4] A. H. Rajaei, M. Mohamadian, S. M. Dehghan, and A. Yazdian, “PMSG-based variable speed wind energy conversion system using Vienna rectifier”, Euro. Trans. Electric. Power., vol. 21, no. 1, pp. 954-972, 2011. [5] N. M. A. Freire, A. J. M. Cardoso, “Fault-tolerant PMSG drive with reduced DC-link ratings for wind turbine applications”, IEEE, Emerg. Sel. Top. power Electron., vol. 2, no. 1, pp. 26-34, 2014. [6] S. H. Zhang, K. J. Tseng, D. M. Vilathgamuwa, T. M. Nguyen, X. Y. Wang, “Design of a Robust Grid Interface System for PMSG-Based Wind Turbine Generators”, IEEE Trans. Ind. Electron. vol. 58, no. 1, pp. 316-328, 2011. [7] A. D. Hansen, and G. Michalke, “Modelling and control of variable- speed multi-pole permanent magnet synchronous generator wind turbine”, Wind Energy, vol. 11, no. 5, pp. 537-554, 2008. [8] K. Xie, Z. Jiang, and W. Li, “Effect of wind speed on wind turbine power converter reliability”, IEEE Trans. energy convers., vol. 27, no. 1, pp. 96-104, 2012. [9] J. Yan, H. Lin, Y. Feng, and Z. Q. Zhu, “Control of a grid-connected direct-drive wind energy conversion system”, Renewable Energy, vol. 66, pp. 371-380, 2014. [10] M. Chinchilla, S. Arnaltes, and J. Burgos, “Control of permanent-magnet generators applied to variable-speed wind-energy systems connected to the grid”. IEEE Trans. Energy Convers., vol. 21, no. 1, pp. 130-135, 2006. [11] C. Wang, W. Lin, and X. Le, “Modelling of a PMSG Wind Turbine with Autonomous Control”, Mathematical Problems in Engineering, pp. 1-9, 2014. [12] X. Zhang, Z. Wu, M. Hu, X. Li, G. Lv, “Coordinated Control Strategies of VSC-HVDC-Based Wind Power Systems for Low Voltage Ride Through” Energies, vol. 8, no. 7, pp. 7224-7242, 2015. [13] Cun-Lu Dang, Lei Zhang, Ming-Xing Zhou, “Optimal Power Control Model of Direct Driven PMSG”, Energy Procedia, vol. 12, pp. 844 – 848, 2011. [14] O. Alizadeh, and A. Yazdani, “A Control Strategy for Power Regulation in a Direct-Drive WECS With Flexible Drive-Train”, IEEE Trans. Sustain. Energy., vol. 5, no. 4, October 2014. [15] A. D. Hansen, and G. Michalke, “Modelling and control of variable-speed multi-pole permanent magnet synchronous generator wind turbine”, Wind Energy, vol. 11, no. 5, pp. 537–554, 2008. [16] X. Yuan, F. Wang, D. Boroyevich, Y. Li, and R. Burgos, “DC-link voltage control of a full power converter for wind generator operating in weak-grid systems”, IEEE Trans. Power Electron., vol. 24, no. 9, pp. 2178–2192, 2009. [17] A. D. Hansen, and G. Michalke, “Multi-pole permanent magnet synchronous generator wind turbines’ grid support capability in uninterrupted operation during grid faults”, IET Renewable Power Generation, vol. 3, no. 3, pp. 333–348, 2009. [18] T. L. Van, T. D. Nguyen, T. T. Tran, H. D. Nguyen, “Advanced control strategy of back-to-back PWM converters in PMSG wind power system”, Power Engineering and Electical Engineering, Vol. 13, no. 2, pp. 81-95, 2015. [19] سعید اباذری، امید مرادی، "بهبود میرایی نوسانات سیستم قدرت با بکارگیریUPFC و تنظیم پارامترهای کنترلکننده براساس یک الگوریتم جدید PSO"، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، جلد 46، شماره 1، بهار 1395. [20] محسن رحیمی، محمد رضا اسماعیلی، "طراحی کنترلکننده توان و بهبود میرایی نوسانات پیچشی در توربین بادی DFIG-710 kW نصبشده در سایت بینالود"، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، جلد 46، شماره 4، زمستان 1395. [21] R. Cardenas, R. Pena, J. Clare & G. Asher, “Power smoothing in a variable speed wind-diesel system”, Power Electronics Specialist Conference, IEEE 34th Annual. Vol. 2, 2003. [22] Cimpoeru, Andreea, and Kaiyuan Lu, “Encoderless Vector Control of PMSG for wind turbine applications”, Institute of energy technology, AALBORG University, M.Sc Thesis, pp. 14-21, 2010. [23] J. F. Conroy, and R. Watson, "Frequency response capability of full converter wind turbine generators in comparison to conventional generation", IEEE trans. power syst., vol. 23, no. 2, pp. 649-656, 2008. [24] W. Hu, C. Su, and Z. Chen, “Impact of wind shear and tower shadow effects on power system with large scale wind power penetration”, IECON 2011-37th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society, pp. 878-883, 2011. [25] M. Reiso, “The Tower Shadow Effect in Downwind Wind Turbines”, Norwegian University of Science and Technology, PhD Thesis, 2013. [26] D. S. Dolan, and P. W. Lehn, “Simulation model of wind turbine 3p torque oscillations due to wind shear and tower shadow”, IEEE Trans, energy convers, vol. 21, no. 3, pp. 717-724, 2006. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 592 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 713 |