کنترل برداری سرعت و و توان راکتیو ژنراتور القایی دوتحریکه بدون جاروبک مبتنی به روش کنترل غیرخطی
محورهای موضوعی : Renewable energy
داود ابوترابی زارچی
1
,
حسین ابوترابی زارچی
2
,
حمیدرضا مصدق حصار
3
,
محمدعلی صلاح منش
4
1 - دانشکده مهندسی– دانشگاه یزد، یزد، ایران
2 - دانشکده مهندسی– دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
3 - دانشکده مهندسی– دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
4 - دانشکده مهندسی– دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
کلید واژه: سیستم تطبیقی مدل مرجع, ژنراتور القایی دوتحریکه بدون جاروبک, کنترل سرعت و توان راکتیو, کنترل‌کننده ترکیبی حالت لغزشی و PI,
چکیده مقاله :
ژنراتور القایی دوتحریکه بدون جاروبک یکی از عناصر مهم خانواده ژنراتورهای جریان متناوب با تغذیه دوگانه است که در سال‌های اخیر به مرزهای تجاری سازی نزدیک شده است. این ژنراتور، برخی از خصوصیات بارز ژنراتور القایی قفس سنجابی و ژنراتور سنکرون معمولی را به طور همزمان داراست و در عین حال، به یک مبدل با ظرفیتی کمتر از ظرفیت نامی ژنراتور نیاز دارد. یکی از چالش های مهم در مسیر تکامل این ژنراتور، مسئله کنترل آن و ضرورت حضور یک کنترل کننده مناسب و کارا برای پایدارسازی ژنراتور در محدوده سرعت کاری و نیز تامین سایر الزامات عملکرد دینامیکی و حالت ماندگار است. لذا، در این مقاله یک طرح کنترل برداری جامع مبتنی بر روش های کنترل غیرخطی ارائه می شود. بر این اساس وظیفه کنترل سرعت ژنراتور بر عهده کنترل مدل مرجع قرار می گیرد. همچنین برای کنترل همزمان توان راکتیو و گشتاور از روش کنترلی مبتنی بر ترکیب حالت لغزشی و متناسب-انتگرال گیر (PI) استفاده می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با استفاده از ساختار کنترلی مزبور، پاسخ دینامیکی سیستم در شرایط مختلف مانند تغییر توان مکانیکی ورودی و سرعت مرجع بسیار مناسب تر از زمانی است که از کنترل کننده خطی استفاده می شود.
The brushless doubly fed induction generator (BDFIG) is one of the main members of doubly fed electrical generators which has come close to commercialization in recent years. This generator has some of outstanding features of squirrel cage induction generator and conventional synchronous generator, and at the same time, it requires a partially rated converter. One of the major challenges in the evolution of this generator is the problem of controlling it and the necessity of having a suitable and efficient controller to stabilize the generator in the operating speed range. Therefore, in this paper, a comprehensive vector control scheme based on nonlinear control methods is proposed. Accordingly, a reference model controller fulfills the control of rotor speed. In addition, for simultaneous control of reactive power and torque, a combined approach based on sliding mode and PI controllers are used. The simulation results show in presence of the mentioned control structure, the dynamic response of system in different conditions such as change of mechanical input power and reference speed variation is much more appropriate than when a linear controller is used.
