مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
آنالیز عملکرد دینامیکی، بهبود حاشیه پایداری و افزایش قابلیت انتقال توان در توربین های بادی مبتنی بر DFIG در شرایط شبکه AC ضعیف
عنوان انگلیسی مقاله:
Dynamic performance analysis, stability margin improvement and transfer power capability enhancement in DFIG based wind turbines at weak ac grid conditions
کلمات کلیدی مقاله:
توربین بادی DFIG، دینامیک‌های PLL، اتصالات شبکه ضعیف، نسبت اتصال‌کوتاه شبکه، اندوکتانس مجازیِ روتور
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی برق – مهندسی انرژی – مهندسی مکانیک – مهندسی الکترونیک
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
مهندسی الکترونیک – تبدیل انرژی – تولید، توزیع و انتقال – مهندسی کنترل – فناوری انرژی – مهندسی مکانیک نیروگاه
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1. مقدمه
2. سنکرون‌سازی DFIG و دینامیک‌های PLL
3. مدلسازی دینامیک‌های استاتور و روتور در توربین بادیِ مبتنی بر DFIG
4. تحلیل پایداری سیگنال کوچک
5. تغییر کنترل RSC و شبیه‌سازیِ امپدانس
6. نتایج شبیه‌سازی
7. نتیجه
منابع
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
Abstract
Wind farms are usually located in remote areas far away from utility grid and load centers. Hence, long transmission lines, used between wind farms and utility grid, result in a low value for the grid strength at connection point. This paper first studies stability of the grid connected DFIG wind turbine taking the PLL dynamics into account, and then presents an efficient control approach to stabilize the system and to enhance transfer power capability at weak grid conditions. Hence, unified dynamic modeling of the whole DFIG, including dynamics of the PLL, stator flux, rotor current, drive train, dc-link, rotor side converter (RSC) and grid side converter (GSC) current controllers, dc-link voltage and generator speed controllers, and grid is presented. Then, small signal stability of the full system is carried out and impact of the grid short circuit ratio (SCR) on stability of the system is examined. Next, rotor control structure is modified to increase the stability margin and transfer power capability under weak grid conditions. By the modified control structure, the grid SCR is virtually increased to enhance the system performance at weak grid connections. Finally, results of theoretical analyses are verified by time domain simulations conducted in MATLAB-Simulink environment.
چکیده
مزارع بادی معمولاً در نقاطی دوردست واقعند که با شبکه برق و مراکز بار فاصله زیادی دارند. از این رو، خطوط انتقال طویلی که بین مزارع بادی و شبکه برق بکار می‌رود، باعث کاهش مقدار قدرت شبکه در نقطه اتصال می‌شود. مقاله حاضر نخست به بررسی پایدرای توربین بادی DFIGی متصل‌به‌شبکه با لحاظ کردن دینامیک‌های PLL می‌پردازد و آنگاه رویکرد کنترل کارآمد را به منظور پایدارسازی سیستم و ارتقای قابلیت انتقال توان در شرایطِ ضعیف شبکه، ارائه می‌دهد. از این رو، مدلسازی دینامیک یکپارچه‌ی کل DFIG، از جمله دینامیک‌های PLL، شار استاتور، جریان روتور، رانشگر، دیسی-لینک، کنترلرهای جریانِ کانورتور سمت روتور (RSC) و کانورتور سمت شبکه (GSC)، ولتاژ دیسی-لینک و کنترلرهای سرعت ژنراتور و شبکه ارائه می‌شود. آنگاه پایداری سیگنال کوچکِ سیستم کامل اجرا شده و تاثیر نسبت اتصال کوتاهِ شبکه (SCR) بر پایداری سیستم مورد بررسی قرار می‌گیرد. سپس ساختار کنترل روتور به منظور افزایش حاشیه پایداری و قابلیت انتقال توان تحت وضعیت شبکه‌ی ضعیف، اصلاح می‌شود. با ساختار کنترل اصلاح‌شده، SCR شبکه مجازاً افزایش می‌یابد تا عملکرد سیستم در اتصالات شبکه‌ی ضعیف بهبود یابد. سرانجام اینکه نتایج تحلیل‌های نظری توسط شبیه‌سازی دامنه زمان که توسط محیط شبیه‌سازِ متلب اجرا می‌شود، تایید می‌گردد.