پاورپوینت آموزش یک روش کنترلی پیشرفته برای یک DFIG در یک توربین بادی تحت شرایط ولتاژ شبکه نامیزان

 تعداد اسلاید فایل پاورپوینت : 49 اسلاید

این محصول شامل :

1- فایل source  پاورپوینت در 49 اسلاید

2- فایل word گزارش کار در 12 صفحه

3- ژورنال انگلیسی با موضوع A Ferrite PM In Wheel Motor Without Rare Earth MaterialsforElectric City Commuters

4- ترجمه ژورنال انگلیسی به فارسی در 20 صفحه در فایل word

—————————————————

1) مقدمه

امروزه انرژی بادی تبدیل به یکی از سیستم­های انرژی جدید قابل پیشرفت در جهان شده است. بنابراین، تقاضا برای ارتباط با پارک­های بادی بزرگ با شبکه برقی افزایش یافته است. در بسیاری از پارک­های بادی بزرگ از ژنراتورهای القایی با دو منبع تغذیه­ای (DFIG) با توربین­های بادی سرعت متغیر استفاده می­شود. مزایای اصلی سیستم­های توربین بادی با DFIG عبارت است از فعالیت جهار برابر آن، روش کنترلی توان بهتر و سایز کوچکتر مبدل.

سیستم­های توربین بادی در مناطق روستایی دورافتاده­ای که دارای بادهای پر قدرت هستند، نصب می­شوند. با این وجود، سیستم­های توزیع شده در این مناطق معمولاً نامتوازن هستند زیرا بسیاری از توربین­های بادی در مناطق کم مقاومت که در آنجا فشارهای همزمان زیاد، خرابی­های گذرا، نوسانات ولتاژی، سیم­پیچ­های ترانسفورماتورهای همزمان یا مقاومت ظاهری (ناگذرایی) انتقالی وجود دارد، متصل می شود.

نامیزان بودن ولتاژ در مبدل متصل به شبکه ممکن است باعث نوسانات ولتاژی زیاد در ولتاژ جریان DC شده و در نتیجه جریان خروجی سینوسی و حرارت ناموزون تولید شده و توان افت پیدا می­کند. این نوسانات ولتاژی همچنین ممکن است موجب کاهش DC در درون خازن­ها در توربین­های بادی متصل به شبکه دارای DFIG می­شود. یک ولتاژ نامیزان خیلی کوچک می­تواند جریان نامیزانی را ایجاد کند. این اثرات می­تواند سبب اوسیلاسیون توان و گشتاور پیچشی در ژنراتور شود که آن نیز خود می­تواند منجر به نوسانات در سرعت، آلودگی صوتی، افزایش افت­ها و کوتاه تر شدن ایزولاسیون شود.

اوسیلاسیون لحظه­ای توان سه فازه فعال سبب ایجاد اوسیلاسیون در ولتاژ جریان DC می­شود. مولفه    اوسیلاسوین دارای باند بسامدی که دو برابر فرکانس شبکه­ای می­باشد. بر اساس آنالیزهای مولفه­های متقارن، تعامل مولفه­های متوالی مختلف جریان­ها و ولتاژهای شبکه­ای نامتقارن می­تواند منجر به اوسیلاسیون گشتاور پیچشی شود.

.

.

.

) سیستم ژنراتور توربین بادی

DFIG یک روتور پیچ خورده موتور القایی با استاتور سیم پیچی هست که مستقیماً به شبکه وصل می­شود. RSC توان های غیر فعال و فعال DFIG را مستقلانه کنترل می­کند. GSC برای تنظیم ولتاژ متصل به جریان DC بین دو مبدل استفاده می­شود و فاکتور توانی آن معمولاً به صورت یکپارچه تنظیم می­شود. استراتژی­های کنترلی مختلف به این منظور استفاده می­شوند. عمومی­ترین اینها، تنظیم محور d جریان­های abc GSC جهت تبدیلات d-q در امتداد دستگاه مختصات مرجع متصل به ولتاژ شبکه می­باشد. بنابراین، تنظیم کننده ولتاژ متصل به جریان DC جریان خروجی از مبدأ، در امتداد این محور d برای تهیه یا جذب توان فعال تشکیلی از شبکه، متمایل می­شود. یک طرح شماتیک برای DFIG در شکل 1 نشان داده شده است.

.

.

.

2-2) توان و گشتاور پیچشی DFIG

توان و گشتاور پیچشی DFIG در دستگاه مختصات مرجع بر روی میدان استاتور را می­توان ئر معادله (10) و (11) توصیف کرد:

با این وجود، وقتی که ولتاژ شبکه نامیزان باشد، کل حوزه استاتور درون یک بیضی از طریق مولفه­های مثبت و منفی حوزه واپیچیده می­شود. فرض می­شود که در یک حوزه در یک دوره دارای دو مقدار ماکزیمم و مینیمم می­باشد، نوسانات با یک باند بسامدی که دو بار در خطوط فرکانسی هست، به صورت توان و گشتاور پیچشی ظاهر می­شود.

.

.

.

3) روش­های کنترلی RSC و GSC سیستم DFIG

1-3) روتور متصل به مبدل

توان روتور تحت شرایط نامیزان ولتاژ شبکه می­تواند در معادلات (12) و (13) بدست می­آید. این مدل یک پایه برای بهینه سازی سیستم ایجاد می­کند، نظیر حداقل سازی اوسیلاسیون­های توان یا گشتاور با استفاده RSC مقالات (12) و (14) به صورت زیر بیان می­شود:

…

4) نتایج شبیه سازی

شبیه سازی با استفاده از PSIM برای بررسی استراتژی پیشنهاد شده انجام می­شود. سیستم پیشنهادی به عنوان یک مدل DFIG با توان اسمی 3 کیلوواتی  شبیه سازی می­شود. پارامترهایی برای سیستم در جدول 1 نشان داده شده است. مدل­های RSC و GSC از طریق قطع و وصل فرکانس­های هر دو مبدل در حدود 5 کیلوهرتز ترسیم می­شود.ولتاژ شبکه­ای یک شرایط نامیزان دارد؛ فاز a دارای مقدار 100%؛ فاز b دارای مقدار 100% و فاز c دارای مقدار 90% می­باشد.

استراتژی­های کنترلی در شکل 4 و 5 نشان داده شده­اند. شکل شماره 6 نتایج شبیه سازی را برای گشتاور پیچشی، ولتاژ متصل به جریان DC، جریان­های مثبت و منفی جداگانه و جریان­های GSC نشان می­دهد. ما مشاهده کردیم که حالت­های مداوم مرسوم در حدود 2/0 تا 4/0 ثانیه هست. ولتاژ نامیزان شبکه برای 4/0 ثانیه تنظیم می­شود. کنترل غیر تنظیمی از 4/0 تا 7/0 ثانیه به کار می­رود و کنترل تنظیمی RSC در استراتژی پیشنهاد شده از 7/0 تا 1 ثاینه برای کاهش نوسانات گشتاور پیچشی بکار گرفته می­شود. از 1 تا 2/1 ثانیه، کنترل RSC و GSC در استراتژی هدف هر دو تنظیم می­شوند تا نوسانات ولتاژ متصل به جریان DC گشتاور پیچشی به حداقل برسد.

.

.

.

5) نتایج آزمایشات

آماده سازی آزمایشات سیستم DFIG در شکل 7 نشان داده شده است. منبع ولتاژ سمت روتور در مبدل PWM که درون سیم  پیچ روتور با منبع ولتاژ سمت شبکه مبدل PWM متصل شده به سیم پیچ استاتور از طریق یک فیلتر AC جاسازی می­شود. مبدل­ها پل­های IGBT با توان اسمی 3 کیلو وات و خازن­های متصل به جریان DC 2200 uF هستند. زمان نمونه برداری 100 us بوده و قطع و وصل فرکانس در حدود 5 کیلوهرتز می­باشد. کنترل کننده دیجیتالی بر اساس یک روش دیجیتالی سیگنالی هست و یک مبدل دیجیتالی آنالوگ 12 bit جهت سریعتر کردن محاسبات تهیه می­شود.

.

.

.

.

.

6) جمع بندی

این مقاله یک روش کنترلی برای کاهش نوسانات گشتاور پیچشی و ولتاژ متصل به جریان DC تحت شرایط نامیزان ولتاژ شبکه­ای پیشنهاد می­دهد. RSC جریان­های متوای منفی روتور را برای حذف هر گونه اوسیلاسیون در گشتاور پیچشی کنترل می­کند، GSC اوسیلاسیون ولتاژ متصل به جیران DC را جهت ایجاد اوسیلاسوین صفر از طریق تئوری توان لحظه­ای کنترل می­کند. نتایج اجرایی نشان می­دهد که طرح کنترلی پیشنهادی عملکرد عملیاتی سیستم توربین بادی DFIG را بهبود می­دهد.

 ———————————————————————–

این محصول شامل :

1- فایل source  پاورپوینت در 49 اسلاید

2- فایل word گزارش کار در 12 صفحه

3- ژورنال انگلیسی با موضوع A Ferrite PM In Wheel Motor Without Rare Earth MaterialsforElectric City Commuters

4- ترجمه ژورنال انگلیسی به فارسی در 20 صفحه در فایل word