کنترل مستقیم توان‌های اکتیو و راکتیو در نیروگاه‌های بادی مجهز به DFIG با استفاده از کنترل مد لغزشی مقاوم

نویسندگان

دانشگاه صنعتی اراک - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

چکیده

در این مقاله دو هدف مهم دنبال می‌گردد. در ابتدا، یک مدل فضای حالت جدید با در نظر گرفتن عدم‌قطعیت در معادلات حالت برای DFIG ارائه می‌گردد. سپس، یک روش کنترل مستقیم توان اکتیو و راکتیو در نیروگاه‌های بادی مجهز به DFIG به کار گرفته می‌شود. استراتژی کنترل مستقیم توان، یک روش کنترلی مد لغزشی غیرخطی را برای محاسبه مستقیم ولتاژ کنترلی موردنیاز روتور جهت از بین بردن خطاهای لحظه‌ای توان‌های اکتیو و راکتیو به کار می‌گیرد. بنابراین هیچ حلقه کنترل جریان اضافی مورد نیاز نیست، که این امر باعث تسهیل طراحی و افزایش عملکرد گذرای سیستم می‌شود. فرکانس کلیدزنی ثابت مبدل با استفاده از روش مدولاسیون بردار فضایی به دست می‌آید، که طراحی مبدل قدرت و فیلترهارمونیک AC را ساده می‌نماید. قانون کنترل در سیستم کنترل مد لغزشی به نحوی تعیین می‌شود که علاوه‌بر ردیابی توان‌های اکتیو و راکتیو، سیستم کنترل نسبت به عدم‌قطعیت در مدل DFIG مقاوم می‌گردد. در نهایت، نتایج شبیه‌سازی برای یک سیستم DFIG متصل به شبکه با توان نامی 2 مگاوات ارائه می‌شود، که نتایج شبیه‌سازی اثرپذیری روش کنترلی پیشنهادی را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Direct Power Control of DFIG-Based Wind Power systems Using Robust Sliding Mode Control Approach

نویسندگان [English]

  • E. Ranjbar
  • M. Karimadini
  • M. Asadi
Faculty of Electrical and Computer Engineering, Arak University of Technology, Arak, Iran
چکیده [English]

This paper represents two main contributions. Firstly, a new state space model is represented for doubly fed induction generators (DFIG) by adding the uncertainty in the state equation. Secondly, a direct active and reactive power control (DPC) is designed for wind power systems with DFIG. The proposed DPC strategy employs a nonlinear sliding mode control scheme to directly calculate the required rotor and grid control voltages so as to eliminate the instantaneous errors of active and reactive powers. Constant converter switching is achieved by using space vector modulation, which eases the design power converter and the ac harmonic filter. As a result, no extra current control loops are required, and hence the design is simplified and the transient performance is improved. Finally, the proposed controller is applied to control a 2-MW grid-connected DFIG system, and the simulation results effectiveness of proposed control system.

کلیدواژه‌ها [English]

  • doubly fed induction generator (DFIG)
  • sliding mode control (SMC)
  • direct power control (DPC)
  • wind power

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار