مبدل PWM در طرف شبکه در سیستم های تولید توان بادی بر اساس کنترل حالت لغزشی فازی
چکیده
با رشد نرخ استفاده از سیستم های مولد انرژی بادی، به دست آوردن بیشترین انرژی بادی و بهبود کارایی عملیات و کیفیت توان بیش از پیش اهمیت پیدا کرده اند. در سیستم های تولید انرژی بادی فرکانس های ثابت با سرعت متغیر(VSCF) ، کنترل و طراحی مبدل طرف شبکه دارای اهمیت بالایی است. این مقاله به بررسی اصول و مدل های ریاضی مبدل PWM طرف شبکه میپردازد و معادله های توان فعال و واکنشی کنترل شده به صورت مستقل تحت قاب محور های d-q را به دست می آورد. بلوک دیاگرام سیستم های تولید انرژی بادی VSCF با DFIG و مبدل های پشت به پشت طرف شبکه ی PWM، در این مقاله ارائه شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان میدهد که مبدل PWM با استفاده از روش کنترل لغزشی فازی میتواند ضریب توان را تنظیم کرده و انعطاف مورد نیاز در جریان را ایجاد کند، که این موضوع موجب محقق شدن سوییچ بین وضعیت تولید و وضعیت تاخیر میشود و ، میتوان وضعیت مبدل PWM طرف شبکه را نسبت به اغتشاش ها و تغییرات غیر خطی بار، حفظ کرد.
1. مقدمه
انرژی بادی یکی از روش های ممکن برای تکمیل کردن روش های تولید انرژی به صورت تجدید پذیر و بدون آلودگی است و اکثریت توربین های بادی با سرعت ثابت اجرا میشوند. اخیرا، تعدادی از توربین های بادی با سرعت متغیر در مزرعه های بادی نصب شده است و تولید کننده های توربین ها در حال تولید تعداد بیشتری از این توربین های سرعت متغیر میباشند. به دلیل این که توربین های بادی بزرگ معمولا به شبکه متصل میشود، این توربین نیازمند این است که فرکانس تولید شده توسط توربین های بادی برابر با فرکانس شبکه باشد. فرکانس های ثابت با سرعت متغیر یکی از رایج ترین مدل ها برای تولی توان بادی است که از مبدل های PWM طرف شبکه استفاده میکند که از IGBT ها تشکیل شده است. تبادل جریان بین روتور مولد و شبکه را میتوان با مبدل PWM طرف شبکه آماده کرد. به دلیل این که مبدل طرف شبکه یک سیستم غیر خطی و مبتنی بر زمان میباشد، کنترل کننده های متداول مانند کنترل کننده های PID نمیتوانند در این زمینه نتایج خوبی را ایجاد کنند. به علت اتفاقی بودن و ناگهانی بودن باد ها، توربین های بادی باید پایداری خوبی در نواحی عملیاتی مختلف داشته باشند. به دلیل این که توربین های بادی یک سیستم چند ورودی چند خروجی غیر خطی هستند، کنترل کننده های متداول تنها میتوانند پاسخ مناسب حلقه بسته در نقطه ی کار را به دست بیاورند که برای آن طراحی شده اند. زمانی که پارامتر های تغییر کند، ممکن است که سیستم در یک ناحیه ی غیر پایدار کار کند. با استفاده از فواید کنترل حالت لغزشی و کنترل فازی، موجب میشود که مبدل های طرف شبکه ی PWM نه تنها از نظر کنترل لغزشی بسیار مقاوم باشد، بلکه میزان لرزش را نیز به حداقل میرساند. بنابراین این مقاله از کنترل حالت لغزشی فازی استفاده میکند تا بتواند توان فعال و توان واکنشی را که توسط توربین های بزرگ بادی ایجاد شده است را تنظیم کند.
Abstract
With the growing rating of the wind energy generation system, capturing the maximum wind energy and improving the operation efficiency and power quality are becoming more and more important. In Variable Speed Constant Frequency (VSCF) wind energy generation system, the control and design of the grid-side converter is of great importance. This paper expatiates the principle and the mathematic model of the grid-side PWM converter, acquiring the equations of active power and reactive power controlled independently under the d-q frame of axes. The block diagram of the VSCF wind energy generation system with DFIG and the grid-side back-to-back PWM converter is established. Then the fuzzy sliding mode controller is designed suitably. The simulation results show that the grid-side PWM converter adopting fuzzy sliding mode control can adjust power factor and make the current flow flexibly, which realizes the switch between the generation state and the drag state, and the state of the grid-side PWM converter can be held to disturbance and nonlinear variety of load.
چکیده
1. مقدمه
2. ساختار سیستم های تولید توان بادی با فرکانس ثابت و سرعت متغیر
3. مدل ریاضی و اصول کنترل مبدل های PWM طرف شبکه
4. طراحی کنترل کننده ی حالت لغزشی فازی
5. نتایج شبیه سازی ها
6. جمع بندی
Abstract
I. INTRODUCTION
II. THE STRUCTURE OF VARIABLE SPEED CONSTANT FREQUENCY WIND POWER GENERATION SYSTEM
III. THE CONTROL PRINCIPLE AND MATHEMATIC MODEL OF GIRD-SIDE PWM CONVERTER
IV. THE DESIGN OF FUZZY SLIDING MODEL CONTROLLER
V. SIMULATION RESULTS
VI.CONCLUSIONS
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه