کنترل ژنراتور القایی تغذیه دوگانه برای توربین بادی در حالت مستقل از شبکه با استفاده از مبدل­های سه سطحی

در این مقاله کنترل ژنراتور القایی تغذیه دوگانه جهت تغذیه بار محلی برای یک توربین بادی در حالت مستقل از شبکه با استفاده از مبدل های سه سطحی، مورد تحلیل و شبیه سازی قرار گرفته است. با استفاده از مبدل های سه سطحی پشت به پشت، قابلیت عملکرد در سرعت های بالاتر و پایین تر از سنکرون برای ژنراتور فراهم می گردد. مبدل های سه سطحی از نوع مهار دیودی می باشند و از روش انتقال سطح برای مدلاسیون این مبدل ها استفاده شده است. روابط مهم حاکم بر ساختار مستقل از شبکه مورد بررسی قرار گرفته است و سپس حلقه های کنترلی مربوط به مبدل های سمت روتور و سمت بار، مورد تحلیل و طراحی قرار گرفته اند. با استفاده از روش کنترل برداری و انتخاب دستگاه گردان شار استاتور، در حین تغییرات در سیستم، ولتاژ و فرکانس استاتور روی مقدار ثابتی تثبیت و تنظیم می گردد. در این مقاله از روش کنترل مستقیم ولتاژ استاتور در مبدل سمت روتور استفاده شده است. در انتها برای صحت سنجی ساختار های کنترلی طراحی شده، شبیه سازی در محیط نرم افزار Matlab/Simulink صورت گرفته است. در این شبیه سازی ها تغییرات پله ای در سرعت روتور ایجاد شده است و نتایج آن مورد تحلیل قرار گرفته است. در این شبیه سازی عملکرد توربین بادی در سرعت های بالاتر از سنکرون، سنکرون و زیر سنکرون مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج، سیستم کنترلی به خوبی عمل کرده است و ولتاژ و فرکانس استاتور در حین تغییرات سرعت روتور روی مقدار یک پریونیت ثابت باقی مانده اند.

Keywords:

ژنراتور القایی تغذیه دوگانه , مبدل های سه سطحی , توربین بادی مستقل از شبکه , بار محلی , کنترل برداری , مبدل های پشت به پشت