عنوان پایان‌نامه
تزریق توان اکتیو و راکتیو به شبکه دارای اعوجاجات ولتاژ توسط ترکیب توربین بادی DFIG و منابع تولید پراکنده دیگر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2265;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 58559
- تاریخ دفاع
- ۳۱ تیر ۱۳۹۲
- دانشجو
- محمدابراهیم زارعی
- استاد راهنما
- بهزاد آسایی
- چکیده
- پرکاربردترین ژنراتور برای توربین های بادی، ژنراتور القایی تغذیه دوگانه است. سیم پیچی استاتور این ژنراتور به صورت مستقیم به شبکه متصل است و هرگونه تغییر و اعوجاج در ولتاژ شبکه تاثیر نامطلوبی بر عملکرد این ژنراتور می گذارد. روش های مختلفی مانند کنترل برداری و کنترل مستقیم توان برای کنترل دو مبدل این نوع ژنراتور پیشنهاد شده است، اما معایب هر کدام از این روش ها مانند کندی پاسخ دهی و متغیر بودن فرکانس کلیدزنی باعث ارائه و پیشنهاد روش های جدیدی مانند کنترل مستقیم توان و گشتاور به روش پیش بین گردید. این روش اگرچه مشکلات روش های کلاسیک را حل نمود اما دارای محاسبات پیچیده و خطای حالت ماندگار است و همچنین عملکرد این روش جدید در برابر اغتشاش و اعوجاج ولتاژ مورد بررسی قرار نگرفته است. در این پایان نامه روشی جدید برای کنترل جریان پیشنهاد می گردد که در هر پریود، توالی بردارهای ولتاژ و مدت زمان اعمال بردارها پیش بینی می گردد. فرکانس کلیدزنی ثابت، سرعت پاسخ دهی بالا، اعوجاج هارمونیک کل کم و محاسبات ساده از ویژگی های این روش است. در شرایط اعوجاج ولتاژ، این روش مورد بررسی قرار گرفته و اصلاح می گردد و سپس یک تابع چند هدفه در این شرایط معرفی می گردد تا بتوان با بهینه کردن مقدار این تابع، نوسانات توان اکتیو و راکتیو استاتور و گشتاور الکترومغناطیسی را کنترل نمود و جریان مرجع را مشخص کرد. در این روش بدون نیاز به کنترل کننده PI و رزونانس، عملکرد ژنراتور در شرایط اعوجاج ولتاژ شبکه بهبود می یابد. در نهایت کنترل مستقیم گشتاور به روش پیش بین مورد بررسی قرار می گیرد و نشان داده می شود که بدون استخراج هارمونیک ولتاژ شبکه، می توان نوسانات گشتاور الکترومغناطیسی و توان اکتیو استاتور را کاهش داد. نتایج شبیه سازی روش پیشنهادی جریان و روش کنترل مستقیم گشتاور به روش پیش بین، عملکرد مطلوب این روش ها و سیستم کنترلی را تایید می کند.
- Abstract
- The most popular wind turbine generator is the doubly fed induction generator. The stator windings of this generator are connected directly to the grid, so any change or distortion in grid voltage will cause Undesirable affect in performance of the generator. Various methods such as vector control and direct power control is proposed To control the two converter of this wind turbine generator, but the drawbacks of these methods such as slow response and variable switching frequency causes to propose new methods like predictive direct power or torque control. Although this new method solved the problem of classical methods, the steady state has error and has complex calculations, Moreover the performance of this new method under grid voltage distortion has not been investigated. This thesis proposes a new method for controlling the current which in each period, the sequence of voltage vectors and duration time of vectors is predicted. Constant switching frequency, fast response, low total harmonic distortion (THD) and simple calculation are the characteristics of this method. Under voltage distortion, this method is studied and improved, then a multi objective function is introduced and by optimizing the value of this function, the fluctuations of electromagnetic torque and stator active and reactive power can be controlled and the reference current is specified. In this method without using a PI and resonant controller the performance of the generator under voltage distortion is improved. Finally, the predictive direct torque control is studied and it is shown that the oscillation of electromagnetic torque and stator active power can be removed without extracting grid voltage harmonics. Simulation results of proposed current control and predictive direct torque control methods show the good performance of the methods.
