دانلود ترجمه مقاله FRT یک توربین بادی DFIG با استفاده از DVR در طی خطای متقارن و نامتقارن شبکه

دانلود ترجمه مقاله FRT یک توربین بادی DFIG با استفاده از DVR در طی خطای متقارن و نامتقارن شبکه

چکیده – در این مقاله کاربرد بازیاب دینامیکی ولتاژ (DVR)متصل به یک توربین بادی وصل شده به یک ژنراتور القایی دو سو تغذیه (DFIG) مورد بررسی قرار گرفته است . این نوع اتصال این مکان را به یک سیستم توربین بادی می دهد که بدون وقفه افت ولتاژFRT  را پوشش دهد.

DVRمی تواند افت ولتاژ خط را جبران کند  و در این میان DFIGقادر به ادامه کار در دیماند نامی می باشد. نتیجه شبیه سازی برای یک توربین  2MWواندازه گیری نتایج یک مدل آزمایشگاهی 22KW به ویژه برای خطای نا متقارن شبکه ارایه شده است. نتایج، تاثیر مثبت DVR در جبران سازی افت ولتاژ FRT  در حضور crowbar می باشد که اجازه ادامه تولید توان راکتیو را نمی دهد، را نشان می دهد.

کلمات کلیدی : ژنراتور دو سو تغذیه (DFIG)، بازیاب دینا میکی ولتاژ (DVR) ، (Fault Ride-Through)،کروبار و انرژی باد

مقدمه

برای افزایش میزان توان در سیستم های غیر متمرکز انرژی های تجدید پذیر به ویژه سیستم انرژی بادی مستلزم بهبود کیفیت و عملکرد ایمن شبکه می باشد. بنابرین تولید توان اکتیور در حالت ماندگار قابل برسی می باشد. محدودیت ها و قوانین مزارع بادی را مقید می سازند که رفتاری مانند  شبکه های دیگر در کنترل ولتاژ و فرکانس داشته باشند. در [1] جزییاتی از چگونگی والزامات تکنیکی مربوط به مزارع بادی آورده شده است. توربین بادی در حین خطای ولتاژ شبکه باید متصل به شبکه بماند و توان راکتیو مورد نیاز را پشتیبانی کند، در میان توربین های بادی توربین های ژنراتور القایی دو سو تغذیهل  (DFIG)همچنانچه در [2]و[3] توضیح داده شده از نظر عملکرد در سرعت های مختلف، قابلیت کنترل توان اکتیو و راکتیو (به طور جداگانه )و میزان توان تبدیلی بهتری دارد.

اما عکس العمل DFIG در اعوجاج های ولتاژ شبکه چنانچه در ]4[و]5 [گفته شده در افت ولتاژهای متقارن و نامتقارن حساس است و همچنین نیازمند حفاظت های اضافی جانبی برای مبدل الکترونیکی می باشد، به طور معمول یک شبکه مقاومتی که کروبار نامیده می شود در هنگام اضافه جریان یا اضافه ولتاژ لینک dc به مدار رتور وصل می شود و مبدل جانبی روتور (RSC)  را غیر فعال می گرداند چنانچه در [6] و [7] و [8] توضیح داده شده است . اما زمانی که کروبار  فعال می شود باعث می شود که ماشین جریان زیادی کشیده چنانچه در [9] توضیح داده شده است منجر به کشیده شدن مقدار زیادی توان راکتیو از شبکه می شود که هنگامی که کد واقعی شبکه مطلوب ما باشد قابل قبول نیست بنابراین روشهای حفاظتی ایمن تر دیگری جهت خطاهای منحنی شبکه بایستی مورد بررسی قرار گیرد .

راه حل های مختلفی با استفاده از سخت افزارهای اضافی پیشنهاد شده است مانند مقاومت های دینامیکی سری شده در رتور [10] یا در استاتور [11] یا استفاده از یک مجموعه ی خط مبدل جانبی (LSC) [12] .

جهت محدود کردن جریان رتور در ولتاژهای گذرای شبکه، به وسیله ی تغییر دادن کنترل RSC انجام شود تا استفاده از سخت افزارهای جانبی سیستم جلوگیری شود.RSC می تواند به وسیله تغذیه ی مستقیم ولتاژ خطای استاتور محافظت شود[13] . با بررسی شار نشتی استاتور [14] یا با استفاده از اندازه گیری جریان استاتور به عنوان مرجع برای کنترلرهای جریان روتور [15]. دیگر انتشارات متمرکز بر بهبود عملکرد ولتاژ شبکه در شرایط نامتقارن می باشد [16]–[19]. یک جریان مغناطیس معکوس جهت حفاظت مبدل مورد استفاده قرار می گیرد [20] . واضح است که در طی افت های شدید ، فعالیت یک کروبار غیر قابل جلوگیری است و بنابراین ادامه ی کنترل توان راکتیو غیرقابل تضمین خواهد بود .

اگر یک وسیله ی الکترونیکی توان خارجی برای تصحیح خطای ولتاژ شبکه مورد استفاده قرار گیرد، هرگونه روش حفاظتی در سیستم DFIG می تواند غیر موثر باشد مانند سیستمی که در [21] معرفی شده است و با نام بازیاب ولتاژ دینامیکی (DVR) معرفی می شود که یک مبدل منبع ولتاژ به صورت سری متصل به شبکه برای تصحیح خطاهای ولتاژ خط متصل شده است. مزایای این گونه وسایل حفاظت خارجی ، کاهش پیچیدگی در سیستم DFIG می باشد و از معایب آن هزینه ی بیشتر و پیچیدگی در DVR می باشد . نکته این که یک DVR می تواند یک توربین بادی که کاملا رفتار FRTرا به وجود نمی آورد یا هرگونه توزیع بار در یک شبکه ی کوچک را حفاظت کند . ترکیب مختلف DVRها با توجه به میزان ولتاژ و توان آن ها در [22] مقایسه شده است . یک DVR ولتاژ متوسط در [23] معرفی شده است . ساختار کنترل آنها بر پایه ی کنترل کننده های رزونانسی در تصحیح ولتاژهای نامتقارن ارائه گردیده است   [24] و [25].

در [26] یک DVR برای فراهم کردن FRT یک ژنراتور القایی روتور قفس سنجابی مورد استفاده قرار گرفته است . یک DVR در [27[ برای حفاظت یک توربین بادی DFIG ارائه گردیده است . اما فقط افت های ولتاژ نامتقارن مورد بررسی قرار گرفته است و در [28[ توان راکتیو مورد بررسی قرار نگرفته و نتایج اندازه گیری شده، خطاهای گذرای شبکه را شامل نمی شود . در این مقاله کاربرد یک DVR که به یک توربین بادی DFIG متصل شده است تا امکان افت ولتاژ های FRT بدون وقفه در سراسر کل شبکه مورد نیاز، بررسی شده است . هنگامی که DFIG توربین بادی می تواند در حالت کارکرد نرمال و دیماند کدهای شبکه واقعی عمل کند DVR می تواند تصحیح کننده ی خطای ولتاژ خط باشد . در اینجا خطاهای نامتقارن مورد بررسی قرار گرفته و نتیجه های اندازه گیری شده در افت ولتاژهای گذارای یک شبکه 22KW نصب شده در آزمایشگاه ارائه گردیده است . نتایج اولیه در ]29[ ارائه گردیده است اما تحلیل های جزیی تر رفتار DFIG وکنترل DVR در اینجا ارائه شده است. ساختار مقاله به گونه ی زیر می باشد: در قسمت دوم سیستم توربین بادی با استفاده از یک DFIG شرح داده شده است. تحلیل دینامیک های ولتاژ رتور در طی افت ولتاژ متقارن گذرا و همچنین توزیع ساختار کنترل و حفاظت کروبار ارائه گردیده است . در قسمت سوم سیستم الکتریکی DVR و کنترل آن شامل کنترل کننده های رزونانس شرح داده شده است . شبیه سازی نتایج یک توربین بادی 2MW در قسمت چهارم و نتایج اندازه گیری شده بر روی یک میز تست 22KW آزمایشگاهی در قسمت 5 نشان گر موثر بودن تکنیک ارائه شده در مقایسه با ولتاژ پایین ضمنی یک DFIG استفاده کننده از کروبار می باشد و در پایان برگیرنده ی تمام این تحلیل ها می باشد.

Fault Ride-Through of a DFIG Wind Turbine Using a
Dynamic Voltage Restorer During Symmetrical and
Asymmetrical Grid Faults
Christian Wessels, Student Member, IEEE, Fabian Gebhardt, Student Member, IEEE,
and Friedrich Wilhelm Fuchs
, Senior Member, IEEE
Abstract—The application of a dynamic voltage restorer (DVR)
connected to a wind-turbine-driven doubly fed induction generator
(DFIG) is investigated. The setup allows the wind turbine system
an uninterruptible fault ride-through of voltage dips. The DVR can
compensate the faulty line voltage, while the DFIG wind turbine
can continue its nominal operation as demanded in actual grid
codes. Simulation results for a 2 MW wind turbine and measurement results on a 22 kW laboratory setup are presented, especially
for asymmetrical grid faults. They show the effectiveness of the
DVR in comparison to the low-voltage ride-through of the DFIG
using a crowbar that does not allow continuous reactive power
production.
Index Terms—Doubly fed induction generator (DFIG), dynamic
voltage restorer (DVR), fault ride-through and wind energy.

این فایل ورد (word) ترجمه در 22 صفحه و فایل اصلی لاتین pdf مقاله در 9 صفحه به خدمتتون ارائه میشود.

99,000 ریال – خرید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.