| عنوان فارسی مقاله: | تبدیل توان بادی نوع ژنراتور القایی دو سو تغذیه با تنظیم توان شبکه برای مواقع کمبود باد |
| عنوان انگلیسی مقاله: | DFIG-Based Wind Power Conversion With Grid Power Leveling for Reduced Gusts |
| دانلود مقاله انگلیسی: | برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf اینجا کلیک نمائید |
| سال انتشار | 2012 |
| تعداد صفحات مقاله انگلیسی | 9 |
| تعداد صفحات ترجمه مقاله | 17 |
| مجله | انرژی های پایدار |
| دانشگاه | دانشکده مهندسی برق و موسسه فناوری دهلی، هند |
| کلمات کلیدی | سیستم ذخیره انرژی باتری (BESS)، ژنراتور القائی دو سو تغذیه (DFIG)، تنظیم توان شبکه، کنترل برداری، سیستم تبدیل انرژی بادی (WECS) |
| نشریه IEEE | IEEE |
بخشی از ترجمه:
چکیده
این مقاله یک راهبرد کنترلی جدید برای سیستم تبدیل انرژی بادی (WECS) نوع ژنراتور القایی دو سو تغذیه (DFIG) متصل به شبکه ارائه می‌کند. راهبردهای کنترلی برای مبدل‌های سمت شبکه و سمت روتور که در مدار روتور DFIG قرار گرفته‌اند به همراه مدل ریاضی پیکربندی به کار رفته برای WECS بیان می‌شوند. توپولوژی ارائه شده شامل یک سیستم ذخیره انرژی باتری (BESS) است تا نوسانات توان شبکه که ناشی از طبیعت متغیر و غیرقابل پیش‌بینی باد است را کاهش دهد. تشریح جزئیات طراحی، یافتن اندازه و مدلسازی BESS برای تنظیم توان شبکه داده شده است. در کنار راهبرد معرفی شده “تنظیم توان شبکه”، به دیگر راهبردهای کنترلی موجود مثل استخراج بیشترین توان نقطه‌ای از توربین بادی و عملکرد با ضریب توان واحد DFIG نیز پرداخته شده است. تجزیه و تحلیلی برحب تسهیم توان اکتیو بین DFIG و شبکه انجام شده است که در آن توان ذخیره‌ای یا تخلیه‌شده توسط BESS بسته به انرژی بادی موجود در نظر گرفته شده است. سپس راهبرد ارائه شده در محیط سیمولینک MATLAB شبیه سازی شده و برای پیش‌بینی رفتار از این مدل توسعه یافته بهره گرفته شده است. در مقایسه با کارهای موجود در رابطه با هدایت سیستم‌های تبدیل انرژی بادی نوع DFIG با تغذیه شبکه، تلاش شده است تا این کار به عنوان یک کار جدید و یکتا معرفی شود.
عبارات کلیدی- سیستم ذخیره انرژی باتری (BESS)، ژنراتور القائی دو سو تغذیه (DFIG)، تنظیم توان شبکه، کنترل برداری، شبکه برق لولینگ، سیستم تبدیل انرژی بادی (WECS).
I.مقدمه
استفاده از منابع تجدیدپذیر برای تولید توان الکتریکی نسبت به دهه گذشته تغییر اساسی داشته است. مشکلات اقتصادی و بوم‌شناختی رو به رشد باعث شده است تا محققان روش‌های بهتر و جدیدتری برای تولید انرژی الکتریکی را کشف کنند. در این رقابت، سیستم‌های تبدیل انرژی بادی (WECS) نسبت به دیگر منابع تجدیدپذیر مثل انرژی خورشیدی که به دلیل هزینه بالای به ازای هر کیلووات ساعت توان الکتریکی تولیدی دچار عقب ماندگی است، طرفدار بیشتری دارد. در مجموع، مشارکت این سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر با سیستم برق طی دو دهه اخیر با سرعت زیادی افزایش یافته است [1]. در بین تمام فناوری‌های موجود برای سیستم‌های تبدیل انرژی بادی، ژنراتور القائی دو سو تغذیه (DFIG) محبوبیت بیشتری دارد چون از مبدل‌هایی با توان کم استفاده می‌کند و به دلیل عملکرد سرعت متغیر توان توان مفیدی کسب می‌کند.
بخشی از مقاله انگلیسی:
I. INTRODUCTIONTHE use of renewable sources for electric power generationhas experienced a huge face lift since the pastdecade. Increased economical and ecological woes have drivenresearchers to discover newer and better means of generatingelectrical energy. In this race, wind energy conversion systems(WECS) have stood ahead of other renewable energy sourceslike solar energy, which still lags behind owing to high cost perkilowatt-hour (kWh) of electrical power generated. Overall, thecontribution of these renewable energy systems to the powersystem has been increased rapidly from the last two decades [1].Among all the available technologies for WECS, the doublyfed induction generator (DFIG) is most accepted because itcombines the advantages of reduced converter ratings for powerconversion and an efficient power capture due to the variablespeed operation.Variable speed operation of electric generators is arguablymore advantageous [2], [3] compared to the fixed speedcounter parts (using asynchronous generators without powerelectronic interface). The widely preferred topologies for thevariable speed operation are the conventional asynchronousgenerators with rated power converters, the permanent magnetsynchronous generators (PMSG’s) with rated power converters,and the DFIG with partial rating power converters (slip powerrating).Among these, a WECS integrated with a DFIG is the mostpopular option to harness wind energy due to varying natureand unpredictability of the wind speeds. A DFIG-based WECSoffers advantages of improved efficiency, reduced converterrating, reduced cost and losses, easy implementation of powerfactor correction, variable speed operation, and four quadrantcontrol of active and reactive power control capabilities [4],[5]. Due to variable speed operation, total energy output is20%–30% higher in case of DFIG-based WECS, so capacityutilization factor is improved and the cost per kWh energy isreduced.Generally, the stator windings of the DFIG are directly connectedto the grid and the rotor windings are fed through bidirectionalPWM voltage source converters (VSCs) to control therotor and stator output power fed to the grid for variable speedoperation [6], [7]. It is possible to control rotor current injectionusing fully controlled electronic converters to ensure effectiveoperation in both sub- and super-synchronous speed modes[6]. Decoupled control of active and reactive powers using thevector control is already discussed in detail by researchers [8],[9]. In a DFIG, both the stator and the rotor are able to supply activepower, but the direction of this power flow through the rotorcircuit is dependent on the wind speed and accordingly the generatorspeed. Below the synchronous speed, active power flowsfrom the grid to the rotor side and rotor side converter (RSC)acts as the voltage source inverter while the grid side converter(GSC) acts as a rectifier but above the synchronous speed, RSCacts as the rectifier, and GSC acts as the inverter. The converterhandles only around 25% of the machine rated power while therange of the speed variation is 33% around the synchronousspeed [6]. An effective control strategy addresses the dynamicsof a DFIG-based variable speed wind turbine and the operationof the converters under subsynchronous and super-synchronousmodes of operation and during the transition period of these twomodes.
| عنوان فارسی مقاله: | تبدیل توان بادی نوع ژنراتور القایی دو سو تغذیه با تنظیم توان شبکه برای مواقع کمبود باد |
| عنوان انگلیسی مقاله: | DFIG-Based Wind Power Conversion With Grid Power Leveling for Reduced Gusts |
