کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی نسخه تمام متن
300387 512480 2013 8 صفحه PDF 20 صفحه WORD دانلود کنید
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Control of a wind energy conversion system equipped by a DFIG for active power generation and power quality improvement
ترجمه فارسی عنوان
کنترل یک سیستم تبدیل انرژی بادی مجهز به یک DFIG به منظور تولید توان راکتیو و بهبود کیفیت توان
کلمات کلیدی
توربین سرعت بادمتغیر ، AC-DC-AC مبدل PWM، جریان های هارمونیک، فیلتر فعال، جبران قدرت واکنش پذیری، کیفیت برق
فهرست مطالب مقاله
چکیدهکلیدواژه‌ها1.مقدمه2. توصیف و مدلسازی سیستم تبدیل انرژی بادیشکل1. طرح خلاصه‌ای از WECS مورد مطالعه.
  2.1.مدل توربینشکل2. ضریب توان در برابر سرعت نوک
 2.2.مدلسازی DFIG با تعیین موقعیت میدان استاتور2.3.کنترل مبدل سمت روتور
 2.3.1. تولید حداکثر توانشکل3. طرح کنترلی مبدل سمت روتور برای تولید توان و کاهش هارمونیک.2.3.2.عملکرد فیلترینگ فعالشکل4. استخراج مولفه‌های هارمونیکی توسط الگوریتم توان لحظه‌ای.
  2.4.بهبود کیفیت توان
 2.4.1.قابلیت‌های توان اکتیو و راکتیو مبدل سمت روتورشکل5. محدودیت‌های توان مبدل سمت روتور
   2.4.2.مدیریت اولویت‌های عملکردی WECS
 3. نتایج شبیه‌سازی و بحث3.1.جبران توان راکتیو و کاهش هارمونیک در حالت فرمان جریان اشباع نشده‌ی روتور
شکل6. شکل‌موج‌ها قبل و بعد از جبرانسازی در لحظه‌ی t=0.2 ثانیه؛
(الف) جریان شبکه (iG) (آمپر) و ولتاژ PCC (0.1 Vg) (ولت)،
ب) جریان استاتور (ias) (آمپر) و ولتاژ PCC (0.1 Vg) (ولت)،
ج) ولتاژ DC (ولت)شکل7. شکل‌موج‌ها قبل و بعد از جبرانسازی در لحظه‌ی t=0.2 ثانیه؛
الف) طیف جریان شبکه قبل از جبرانسازی،
ب) طیف جریان شبکه پس از جبرانسازی،
ج) جریان محور d روتور و فرمان آن،
د) جریان محور q روتور و فرمان آن.شکل8. شکل‌موج‌ها قبل و بعد از جبرانسازی در لحظه‌ی t=0.2 ثانیه تحت فرمان جریان راکتیو اشباع روتور؛
الف) جریان شبکه (iG) (آمپر) و ولتاژ PCC (0.1Vg) (ولت)،
ب) جریان استاتور (ias) (آمپر) و ولتاژ PCC (0.1Vg) (ولت)،
ج) جریان محور d روتور و فرمان آن،
د) جریان محور q روتور و فرمان آن،
ه) طیف جریان شبکه قبل از جبرانسازی،
و) طیف جریان شبکه بعداز جبرانسازیشکل9. شکل‌موج‌ها قبل و بعد از جبرانسازی در لحظه‌ی t=0.2 ثانیه تحت فرمان جریان راکتیو اشباع روتور؛
الف) جریان محور d روتور و فرمان آن برای راهبرد اول،
ب) جریان محور q روتور و فرمان آن برای راهبرد اول،
ج) جریان محور d روتور و فرمان آن برای راهبرد دوم،
د) جریان محور q روتور و فرمان آن برای راهبرد دوم،
ه) جریان لحظه‌ای روتور (iar) (آمپر) و مرجع آن برای راهبرد اول،
و) جریان لحظه‌ای روتور (iar) (آمپر) و مرجع آن برای راهبرد دوم3.2.2حالت فرمان جریان اشباع روتور ناشی از فیلترینگ هارمونیکشکل10. طیف جرین شبکه قبل و پس از جبرانسازی در لحظه‌ی t=0.2 ثانیه تحت فرمان جریان اشباع هارمونیکی؛
الف) طیف قبل از جبرانسازی،
ب) طیف پس از فقط جبرانسازی توان راکتیو،
ج) طیف پس از جبرانسازی با کمک راهبرد اول،
د) طیف پس از جبرانسازی با کمک راهبرد دومنتیجه‌گیری
ترجمه چکیده
هدف این مقاله بهبود جبرانسازی توان راکتیو و قابلیت فیلترینگ فعال سیستم تبدیل انرژی بادی (WECS) است. الگوریتم ارائه شده به یک ژنراتور القائی با تغذیه‌ی دوبل (DFIG) دارای استاتور با اتصال مستقیم به شبکه، اعمال می‌شود که روتور این ژنراتور نیز از طریق یک مبدل PWM پشت به پشت AC-DC-AC به شبکه متصل است. راهبرد کنترلی مبدل سمت روتور (RSC) ، در ابتدا، حداکثر توان را تحت سرعت نوسانی باد استخراج می‌کند. سپس، با توجه به توان نامی مبدل سمت روتور، کیفیت توان را می‌توان از طریق جبران توان راکتیو و جریان هارمونیکی شبکه که ناشی از بارهای غیرخطی است، بهبود داد. لذا، مبدل سمت روتور کنترل می‌شود تا اولویت‌های عملکردی WECS، از بین موارد تولید حداکثر توان اکتیو دریافتی از باد، و بهبود کیفیت توان، مدیریت شود. هدف اصلی راهبرد کنترلی ارائه شده این است که مبدل سمت روتور بدون اینکه از مقادیر نامی خود تخطی کند، از نظر جبران توان راکتیو و قابلیت فیلترینگ فعال، در ظرفیت کامل خود عمل کار کند. همینطور، مبدل سمت شبکه (GSC) به گونه‌ای کنترل می‌شود که ولتاژ صاف DC تضمین شده و از جریان سینوسی در سمت شبکه اطمینان حاصل شود. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که توربین بادی می‌تواند در نقطه‌ی بهینه‌ی توان خود برای محدوده‌ی وسیعی از سرعت باد کار کرده و کیفیت توان بهبود یابد. همچنین نشان داده شده ست که راهبرد ارائه شده باعث می‌شود مبدل سمت روتور از منظر جبران توان راکتیو و فیلترینگ فعال، در ظرفیت کامل خود کار کند
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
چکیده انگلیسی
The aim of this paper is to improve the reactive power compensation and active filtering capability of a Wind Energy Conversion System (WECS). The proposed algorithm is applied to a Doubly Fed Induction Generator (DFIG) with a stator directly connected to the grid and a rotor connected to the grid through a back-to-back AC-DC-AC PWM converter. The control strategy of the Rotor Side Converter (RSC) aims, at first, to extract a maximum of power under fluctuating wind speed. Then, depending on the rate power of the RSC, the power quality can be improved by compensating the reactive power and the grid harmonics current due to nonlinear loads. Hence, the RSC is controlled in order to manage the WECS function's priorities, between production of the maximum active power captured from the wind, and power quality improvement. The main goal of the proposed control strategy is to operate the RSC at its full capacity, without any over-rating, in terms of reactive power compensation and active filtering capability. Elsewhere, the Grid Side Converter (GSC) is controlled in such a way to guarantee a smooth DC voltage and ensure sinusoidal current in the grid side. Simulation results show that the wind turbine can operate at its optimum power point for a wide range of wind speed and power quality can be improved. It has been shown also that the proposed strategy allows an operating full capacity of the RSC in terms of reactive power compensation and active filtering
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Renewable Energy - Volume 50, February 2013, Pages 378–386
نویسندگان
, , ,