کنترل غیر خطی و نامترمرکز توربینهای بادی با مولد القایی دو تغذیه ای

درس : کنترل توان راکتیو

در این مقاله، یک روش طرح کنترل غیر خطی جدید برای توربینهای بادی (WT) همراه با مولد القایی دو تغذیه ای (DFIG) با استفاده از نظریه هندسی پیشنهاد می شود. WT همراه با DFIG از طریق یک مدل سه مرتبه ای ارائه می شود. در اینجا ولتاژگذاری الکترومغناطیسی stator نادیده گرفته می شود. و. مدل با استفاده از تغییر مختصات در نظریه هندسۀ دیفرانسیل خطی می شود. بدلیل اینکه درجۀ نسبی مدلِ WT با DFIG مساوی با مرتبۀ (رتبۀ)مدل سیستم اصلی می باشد. مدل خطی شده می تواند به شکل نرم “Bronovsky” تغییر یابد. روش طرح تنظیم گر درجه دوی خطی (LQR) برای طرح کنترل بهتر برای سیستم خطی پیشنهاد می شود و کنترل عیرخطی برای WT با DFIG حاصل شده از طریق تغییر شکل مختصات معکوس تنها بستگی به شاخصهای WT با DFIG دارد. بنابراین کنترل غیرخطی می تواند همانند یک کنترل نامتمرکز در نظر گرفته شود. که یک ویژگی مطلوب برای WT با DFIG محسوب می شود. برای نشان دادن تإأثیر کنترل کنندۀ غیرخطیِ پیشنهاد شده، شبیه سازی بر روی سیستم گذرگاه نامتناهیِ یک دستگاه واحد (SMIB) و یک سیستم ۴ دستگاهی انجام می گیرد. در مقایسه با کنترل PI قدیمی، کنترل غیرخطیِ پیشنهاد شده می تواند ثبات گذرای سیستم های برق را بهبود بخشد و میرایی سیستم را افزایش دهد.

مقدمه :

با افزایش تجمع انرژی باد در شبکه های برق، ارتباط مولدهای بادی با ثبات سیستم برق بویژه در حالت ثبات گذرا، موضوع رو به افزایش می باشد. در طرح روشهای توربینهای بادی، WT با مولد القایی دوتغذیه ای (DFIG) به نوع بارز سیستم WT به کار رفته در اراضی بادی تبدیل می شود. چونکه آن دارای مشخصاتی مثل سرمایه گذاری کم و کنترل پایدار می باشد.

نتیجه گیری :

در این مقاله یک کنترل کنندۀ غیرخطی برای یک WT با DFIG بر اساس نظریه هندسۀ دیفرانسیل پیشنهاد شده است و دینامیک الکترومکانیکی نیز بررسی شده است. بر اساس تحلیل درجۀ نسبی، خطی سازی از طریق روش طرح پسخورد حالت در طرح کنترل غیرخطی برای WT با DFIG بکار رفته است. قانون کنترل غیرخطی تنها بر اساس شاخصهای WT با DFIG بدست می آید. بنابراین کنترل غیرخطی می تواند همانند یک کنترل نامتمرکز بررسی شود که یک ویژگی مطلوبی برای یک WT محسوب می شود. نتایج شبیه سازی دینامیک بر روی سیستم SMIB  نشان دادند که میرایی و حرکت معیوب – از طریق توانایی با استفاده از کنترل کنندۀ غیرخطی پیشنهاد شده بهبود یافته است. نتایج تحلیل CCT و شبیه سازی ها بر روی سیستم ۴ دستگاهه نشان دادن که محدوده ثبات گذرا و میرایی سیستم با استفاده از کنترل غیرخطی پیشنهاد شده بهبود یافته اند. مزیت کنترل ثبات گذرا با کنترل غیرخطی زیاد می باشد.
نمودار ۶ : دینامیک سیستم ۴ دستگاهه.