کنترل تحمل پذیر خطا برای کانورتر پشت-به-پشت در توربین بادی بدون گیربکس با ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم PMSG

در این مقاله مدل سازی دقیق توربین بادی بدون گیربکس مبتنی بر ژنراتور PMSG به همراه کانورتر پشت به پشت ارائه شد. طراحی کنترل مستقیم گشتاور و توان به همراه حذف سنسور دورسنج ژنراتور صورت گرفت. در عمل، حذف سنسور دورسنج مزایای زیادی از جمله کاهش هزینه و افزایش قابلیت اطمینان خواهد داشت. برای حذف سنسور دورسنج، دور ژنراتور با استفاده از مشاهدهگر تخمین زده شد.همانطور که در فصل سوم اشاره شد، کنترل تحمل پذیر خطا مترادف مجموعه ای از تکنیک ها است که برای افزایش در دسترس بودن دستگاه و کاهش خطرات ایمنی ایجاد شده است . هدف آن جلوگیری از ایجاد خطای ساده در بروز نقص(خطا) جدی است. کنترل تحمل پذیر خطا برای دستیابی به این هدف چندین مورد را با هم ادغام می کند، از جمله تشخیص خطای آنلاین، تخمین خودکار شرایط و محاسبه اقدامات درمانی در هنگام تشخیص خطا. تحمل پذیری خطا در توربین های بادی برای افزایش قابلیت اطمینان و در دسترس بودن آنها از اهمیت بالایی برخوردار است مشاهدهگر و کنترل کننده طراحی شده در فصل چهارم، با شرایط وقوع فالت در توربین بادی سازگار است و توانسته در شرایط وقوع خطا، پارامترها را سریعا پایدار کند و همچنین دامنه سیگنال زمانی که از کنترل کننده خارج میشود کاهش یافته است. این خطا بر روی جریان ژنراتور به علت طراحی قدرتمند لینک DC قدرتمند تاثیر ندارد. بنابراین به صورت خلاصه میتوان اهمیت کنترل تحملپذیر خطا در توربین های بادی متصل به شبکه را به صورت زیر خلاصه نمود الف) در اتصال توربین های بادی به شبکه، حفظ قابلیت اطمینان و کیفیت توان شبکه اهمیت به سزایی دارد ب) کانورتر توربین بادی نقش مهمی در کیفیت توان تزریقی به شبکه و میزان هارمونیک های آن دارد ت)در شرایط وقع خطا، کیفیت توان تزریقی و هارمونیک های آن باید در حد مطلوب و مجاز باقی بماند ت) حفظ کیفیت توان تزریقی و هارمونیک های آن در حد مطلوب و مجاز، نیازمند به کارگیری تکنیک های کنترل تحمل پذیر خطا است. ث) یکی از منابع خطا، سنسور دورسنج است که با حذف آن و تخمین دور ژنراتور به کمک مشاهده گر، قابلیت اطمینان افزایش می یابد. تخمین دور ژنراتور به کمک مشاهده گر، یکی از جنبه های نوآوری این پژوهش است ج) سیستم کنترل به کمک مشاهدهگر و تخمین دور، قادر به پیش بینی شرایط وقوع خطا و انجام اقدامات پیشگیرانه برای حفظ پایداری سیستم، حفظ کیفیت توان و افزایش قابلیت اطمینان است. در این پژوهش، مشاهدهگر لونبرگ برای تشخیص خطا و فعالسازی اقدام کنترلی مناسب به کارگرفته شده است. چ) نتایج شبیه سازی نشان میدهد که در شرایط خطا، کنترلکننده طراحی شده توانسته است پارامترها را سریع تر پایدار کند و همچنین مانع از کنترل خارج شدن دامنه سیگنال در حوزه زمانی شود.

Keywords:

ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم , توربین بادی بدون گیربکس , کانورتر پشت , به-پشت , کنترل تحمل پذیر خطا