نوع مقاله : پژوهشی
نویسندگان
1 کارشناس ارشد - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات اصفهان
2 استادیار - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجفآباد
3 استادیار - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کاشان
چکیده
باتوجه به گسترش روز افزون استفاده از توربین بادی مبتنی بر ژنراتور القایی دوسو تغذیه (DFIG) موضوع حفظ اتصال آنها به شبکه و پایداری در برابر خطا از اهمیت زیادی برخوردار است. بنابراین محور اصلی این مقاله بهبود رفتار گذرای ژنراتور هنگام نوسان در سرعت باد میباشد .در مقاله حاضر کنترلکنندهای با محاسبات درجه کسری معرفی میگردد. همچنین با استفاده از کنترل برداری، توجه به مودهای بحرانی الکتریکی ژنراتور، اثرات پارامترهای مختلف کنترلکنندهها و تاثیر نقطه کار برروی این مودها پاسخ گذرای ژنراتور بررسی شده است. با استفاده از نتایج مطالعات پیشین نقش موثر کنترلکنندههای روتور بر رفتار گذرای ژنراتور آشکار است. این نتایج در ارائه روش جدید کنترلی برای بهبود قابلیت گذر از خطا در مقایسه با کنترلکنندههای کلاسیک PI نقش مهمی را ایفا میکنند. با بکارگیری کنترلکنندهی پیشنهادی در مبدل سمت روتور RSCو کنترل برداری برروی شار استاتور جهت جداسازی کنترل توان اکتیو و راکتیو نتایج ایدهآل محقق میگردد. در مقایسه با استراتژی کنترلی کلاسیک PI، روش پیشنهادی از طریق توسعه حوزه جذب دینامیکهای داخلی سیستم پایدار میشود و رفتار تحت نوسانات سرعت باد را از طریق کنترل ولتاژ روتور کنترل می کند. در این روش نه تنها به نحو موثری قابلیت گذر از خطا بهبود مییابد، بلکه کنترل پذیری ژنراتور در حین اختلال نیز حفظ شده است. نتایج حاصل از مطالعات نظری توسط شبیه سازی حوزه زمان تاکید بر کاهش پیک و نوسانات پاسخ گذرای توربین بادی مبتنی بر DFIG دارند.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Transient Performance Improvement of Wind Turbines with Doubly Fed Induction Generators Using Fractional Order Control Strategy
نویسندگان [English]
- Samaneh Jenab 1
- Bahador Fani 2
- Hossein Ghasvari 3
1 MSc /Islamic Azad University, Science & Research Branch, Isfahan
2 Assistant Professor /Islamic Azad University, Najafabad Branch
3 Assistant Professor /Islamic Azad University, Kashan University
چکیده [English]
Application of fractional order proportional integral (FOPI) controller to improve transient performance of wind turbine (WT) with Doubly fed induction generator (DFIG) is presented and studied in this paper. By small signal analysis, it is found that the dynamic behavior of the DFIG based WT, during the variation of operating conditions, is strongly affected by the stator dynamics. Since the DFIG electrical dynamics are nonlinear, the linear control (PI) scheme cannot work properly under change in wind speed and stator modes are not damped appropriately. The proposed fractional order controller generalizes the conventional integer order PI controller whose integral order are fractional number rather than integer. This expansion can provide more flexibility in achieving control objectives. By time domain simulations, a comparative analysis is made with respect to the standard PI controller to demonstrate effectiveness of the fractional order PI ( ) controller during wind speed perturbation.
کلیدواژهها [English]
- Doubly Fed Induction Generator
- fractional order controller
- transient performance
Citation: S. Jenab, B. Fani, H. Ghasvari, “Transient performance improvement of wind turbines with doubly fed induction generators using fractional order control strategy”, Journal of Intelligent Procedures in Electrical Technology, vol. 4, no. 16, pp. 17-28, March 2014.