فایل کامل و عالی پایدارساز سیستم قدرت برای ایجاد باد بر اساس DFIG

خلاصه:
یک PSS  (پایدارساز سیستم قدرت) برای یک توربین بادی با استفاده از DFIG (ژنراتور القا تغذیه¬ی دوبل) معرفی می¬شود. نشان داده می¬شود که این PSS می تواند به طور قابل توجهی، در این موضوع، نقش داشته باشد که یک مزرعه ی باد بر اساس PFIG بتواند میرایی را شبکه¬سازی کند. یک شبکه¬ی ساده ی تست پویا که تولید مزرعه ی باد سنکرون را ترکیب می کند برای نشان دادن ویژگی¬های عملکرد سیستم به کار می¬رود. نتایج تحلیل مقدار ویژه و تحقیقات القا واکنش در مدت معین، نشان داده می¬شوند تا سهم عملکرد (دینامیک شبکه و موقت آن را نشان دهند که کنترولر DFIG  با PSS آن می تواند ایجاد کند. توانایی های عملکرد مافوق آنها که ایجاد سنکرو با رگلاتور ولتاژ اتوماتیک و کنترل PSS فراهم کردند، معرفی می¬شوند.
اصطلاحات مهم:
 DFIG (ژنراتور القاء تغذیه¬ی دوبل)، کنترل، ثبات دینامیک، PSS ،پایدارساز سیستم قدرت، ثبات گذرا.
نشانه های اختصاری:
et  بردار ولتاژ ترمینال.
efd  ولتاژ میدان dc .
ey بردار ولتاژ ایجاد شده در داخل (ولتاژ پشت اندازه گیری گذرا).
fd ψ بردار جریان گردنده.
r σ زاویه گردنده.
is بردار جریان استاتر.
Xs اندازه گیری سنکرون.
DFIG ژنراتور القاء تغذیه ی دوبل
VS بردار ولتاژ ترمینال.
Vr بردار ولتاژ گردنده.
eig بردار ولتاژ ایجاد شده در داخل (ولتاژ شپب اندازه¬گیری گذرا).
r ψ بردار جریان گردنده.
σiy زاویه بین eiy و محور q از DFIG.
ir  σ زاویه بین Vr و محور q از DFIG.
WS فرکانس استاتر.
Wr سرعت گردنده.
S لغزش، (۱ – ωr) = S
Irs بردار جریان استاتر.
iir بردار جریان گردنده.
X1 اندازه گیری گذرا.
Pe بازده نیروی استاتر.
متغیرهای پاسخ در زمان معین.
Pnc بازده نیروی استاتر ژنراتور n.
Enmag حجم ولتاژ ترمینال ژنراتور n.
Deltan زاویه¬ی گردنده¬ی ژنراتور n.

۱- مقدمه:
کاربرد فزاینده¬ی نیروی باد در شبکه¬ها، ایجاب می کند که مزارع باد بتوانند تأمین و عملیات را شبکه¬بندی کنند. چون ایستگاه¬های تولید مناسب بر اساس ژنراتورهای سنکرون است. مزارع اولیه ی باد، از یک قفس سنجابی ساده¬ی ژنراتورهای القاء می¬شود که با سرعتی عمل می¬کرد که ثابت بود و نتیجه ی این به عنوان FSIGS (ژنراتورهای القاء عمل ثابت) شناخته می-شد. چون این تولید، فاقد توانایی کنترل بود، زیاد نمی توانست پشتیبانی را شبکه¬بندی کند و متکی به شبکه ای برای حفظ سطوح ولتاژ کافی برای عملیات موفقی بود. در حالی که می¬توان نشان داد که این گونه مزارع باد بر اساس FSIG می-توانند سهمی در شبکه¬بندی میرا باشند، توانایی¬شان برای کنترل خطاهای شبکه، ضعیف است. کاربرد یک DFIG روی یک توربین بادی نه فقط کارآیی انتقال انرژی را از باد بهتر می¬کند، بلکه مزارع باد را مجهز به توانایی پشتیبانی شبکه و عملیات با کنترل ولتاژ، عملکرد گذرا و میرایی می سازد. کدهای اخیر شبکه، سهم¬ ضروری مزارع باد بر اساس DFIG را از نظر کنترل ولتاژ و خطای جریان تعیین کرده اند اما این ضرورت¬ها مزیت اندکی برای پتانسیل کنترل قابل بررسی DFIGS برای پشتیبانی شبکه دارد. کنترل القاء ژنراتور سنکرون ایستگاه مناسب می تواند فقط حجم جریان گردنده را تغییر دهد چون موقعیت جریان گردنده توسط موقعیت فیزیکی خودگردنده، دیکته می شود. در مقابل، یک DFIG دارای توانایی تغییر هم حجم و هم موقعیت بردار جریان گردنده است و به این دلیل، توانایی کنترل خیلی بیش از ژنراتور سنکرون دارد.
یک DFIG نه  فقط قادر به تهیه¬ی شبکه ای است با احیای ولتاژ و ویژگی¬هایی بواسطه رانش خطا بهتر از ژنراتور سنکرون اندازه ی برابر است که در این مقاله، نشان داده می¬شود، این می¬تواند به طور قابل توجهی میرایی شبکه را به وسیله¬ی یک حلقه ی پایدارسازسیستم قدرتی کمکی تقویت کند. به هرحال، به گونه ای متناقض، در حالی که در بریتانیا، ژنراتورهای سنکرون جدید برای داشتن توانایی نقش میرایی شبکه و عملکرد دینامیک به واسطه¬ی تهیه¬ی PSS (پایدارساز سیستم قدرت)، ضروری است، هیچ یک از این تقاضاها از مزارع باد بر اساس DFIG نیست.
این مقاله، توانایی¬کنترل مزارع باد بر اساس DFIG و تقویت میرایی شبکه را نشان می دهد که افزودن حلقه¬ی PSS می¬تواند فراهم شود. یک مدل شبکه ی نیروی بریتانیا برای یک سناریوی ایجاد باد ایجاد شده است، برای اهداف ارزیابی عملکرد به کار می رود. مقایسه ی سناریوها جایی انجام می شود که ایجاد توده توسط ایجاد سنکرون مناسب جای خود را به تولید باد بر اساس DFIG می دهد.  نشان داده می شود که در موقعیت-هایی که در آنها تولید بر اساس ماشین، نزدیک به حدود ثبات است، تولید باد بر اساسDFIG  حتی با نمودار کنترل اساسی، عملکردی بهتر بر حسب کنترل ولتاژ میرایی فراهم می کند. اهداف اصلی این مقاله، به هر حال، نشان دادن این است که چگونه افزودن یک PSS مناسب طراحی شده می تواند یک مزرعه ی بادی بر اساس DFIG را قادر سازد سهم خود را در میرایی شبکه افزایش دهد و این می¬تواند بدون کاهش کیفیت کنترل ولتاژ حاصل شود. این شدت در تقابل با مورد کنترل PSS روی یک ژنراتور سنکرون در جایی است که بهبود میرایی به هزینه¬ی عملکرد کنترل ولتاژ کاهش یافته، حاصل شود.