کنترل بهینه مبدل ها در توربین بادی سرعت متغیر به منظور بهبود قابلیت گذر از افت ولتاژ

امروزه با توجه به افزایش سطح نفوذ توربین های بادی در شبکه، مطالعه و بررسی رفتار توربین های بادی در شرایط مختلف از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. از طرفی با توجه به اینکه در سال های اخیر اکثریت غالب توربین های بادی به دلیل مزایای فراوان آنها از نوع سرعت متغیر بوده اند، در این مقاله به بررسی رفتار توربین بادی سرعت متغیر پرداخته ایم. در توربین های بادی هنگامی که خطایی در شبکه رخ می دهد، ولتاژ شبکه افت می کند. در این حالت جریان مبدل فرکانسی سمت شبکه افزایش می یابد تا توان تزریقی به شبکه ثابت بماند. هنگامی که ولتاژ بشدت افت می کند، جریان مبدل سمت شبکه به حد بالایی خود می رسد. پس از یک مرحله ای به بعد بازای افت ولتاژ، افزایش جریان رخ نمی دهد و در نتیجه توان اکتیو تزریقی به شبکه کاهش می یابد. از طرفی مبدل سمت ژنراتور نمی تواند افت ولتاژ در شبکه را تشخیص دهد و مبدل سمت ژنراتور به انتقال توان اکتیو به خازن لینک دی سی ادامه می دهد. در این شرایط با توجه به عدم تعادل بین توان ورودی و توان خروجی ، ولتاژ خازن لینک دی سی افزایش یافته و در نتیجه این افزایش ولتاژ موجب وارد آمدن خسارت به خازن شده و نوسان ولتاژ در مبدل فرکانسی و ژنراتور بوجود می آید. در توربین بادی سرعت متغیر با ژنراتور مغناطیس دائم، در شرایط کار عادی ، وظیفه مبدل سمت شبکه کنترل ولتاژ خازن لینک دی سی و وظیفه مبدل سمت ژنراتور رسیدن به حداکثر توان اکتیو می باشد در این مقاله با هدف تثبیت بیشتر ولتاژ خازن لینک دی سی در شرایط خطا، به بررسی تاثیر بهینه سازی بهره ضرائب کنترل کننده های PI بکار رفته در مبدل فرکانسی می پردازیم و در انتها به مقایسه ولتاژ خازن لینک دی سی در دو حالت بهینه شده و یهبنه نشده می پردازیم.

Keywords:

توربین بادی سرعت متغیر , قابلیت گذر از افت ولتاژ , مبدل فرکانس , بهینه سازی