مقاله انگلیسی رایگان در مورد مطالعه کنترل کننده DFIG در سیستم مبدل انرژی باد – اسپرینگر ۲۰۱۸

مقاله انگلیسی رایگان در مورد مطالعه کنترل کننده DFIG در سیستم مبدل انرژی باد – اسپرینگر ۲۰۱۸

 

مشخصات مقاله
ترجمه عنوان مقاله بررسی مقایسه ای سه نوع تنظیم کننده ژنراتور القایی دو سو تغذیه (DFIG) در سیستم تبدیل انرژی باد
عنوان انگلیسی مقاله Comparative study of three types of controllers for DFIG in wind energy conversion system
انتشار مقاله سال ۲۰۱۸
تعداد صفحات مقاله انگلیسی ۱۲ صفحه
هزینه دانلود مقاله انگلیسی رایگان میباشد.
منتشر شده در نشریه اسپرینگر
نوع نگارش مقاله مقاله پژوهشی (Research article)
نوع مقاله ISI
فرمت مقاله انگلیسی  PDF
رشته های مرتبط مهندسی انرژی و مهندسی برق
گرایش های مرتبط مهندسی کنترل، انرژی های تجدیدپذیر، مهندسی الکترونیک
مجله حفاظت و کنترل سیستم های قدرت مدرن – Protection and Control of Modern Power Systems
دانشگاه Lab-STA Laboratory – National Engineering School of Sfax – Tunisia
کلمات کلیدی توربین بادی (WT)، ژنراتور القایی دو سو تغذیه (DFIG)، تولید برق، STW (سوپر پیچ)، کنترل حالت کشویی مرتبه دوم (SOSMC)، کنترل کننده PI
کلمات کلیدی انگلیسی Wind turbine (WT), Doubly-fed induction generator (DFIG), Power generation, STW (super-twisting), Second order sliding mode control (SOSMC), PI controller
شناسه دیجیتال – doi
https://doi.org/10.1186/s41601-018-0096-y
کد محصول E9229
وضعیت ترجمه مقاله  ترجمه آماده این مقاله موجود نمیباشد. میتوانید از طریق دکمه پایین سفارش دهید.
دانلود رایگان مقاله دانلود رایگان مقاله انگلیسی
سفارش ترجمه این مقاله سفارش ترجمه این مقاله

 

بخشی از متن مقاله:
Abstract

This paper presents an enhanced control strategy for Wind Energy Conversion System (WECS) using Doubly-Fed Induction Generator (DFIG). A robust Super-Twisting (STW) sliding mode control for variable speed wind turbine is developed to produce the optimal aerodynamic torque and improve the dynamic performance of the WECS. The electromagnetic torque of the DFIG is directly tracked using the proposed control to achieve maximum power extraction. The performance and the effectiveness of the STW control strategy are compared to conventional Sliding Mode (SM) and Proportional-Integral (PI) controllers. The proposed STW algorithm shows interesting features in terms of chattering reduction, finite convergence time and robustness against parameters variations and system disturbances.

Introduction

Over the last decade, wind energy has taken an increasingly important place in the field of electric energy generation. This kind of energy source is developed due to the global growing of electricity demand and the trend towards renewable and non-polluting energy sources in the world [1]. Indeed, in wind energy conversion system (WECS), the maximum wind power could be extracted when the tip-speed-ratio of the turbine is maintained at its optimum value for different wind speed patterns [2]. Thus, it is necessary to develop more advanced control strategies for WECS. To this end, several control methods have been designed and implemented for wind energy generation such as, vector control which is based on voltage and flux oriented vector using the d-q rotating frame to decouple the active and reactive power, [3, 4]. In fact, this strategy is sensible to parameters variations of the system such as resistance and inductance variations. To overcome this problem, direct torque control (DTC) has been introduced by [5, 6] to directly control generator torque and stator flux using a predefined lookup table based on the estimation of the stator flux and electromagnetic torque. Direct power control (DPC) proposed in [7], has used the same concept of the DTC method. DPC control strategy is based on decoupling and direct control of reactive and active power [8]. In fact, the non-linear behaviors of mechanical and electrical parts of WECS as well as variations of electromechanical parameters represent crucial problems [9]. In addition, wind turbine (WT) works under high wind speed variations, which makes its control a serious challenge [10]. As result, several nonlinear control techniques have been developed in the literature for WT, such as fuzzy logic [11], neural networks [12], and high-order sliding mode control [13]. Currently, most WECS use Double feed induction generator (DFIG). This is due to many advantages such as variable speed operation of the generator (± ۳۰% around the synchronous speed), decoupling between active and reactive powers, maximization of energy generation and competitive price [1]. But, DFIG is subjected to many constraints, such as the effects of parametric variations and the disturbance of the wind speed, which could deviate the system from its optimal operation point. Many control techniques of the DFIG have been presented with different control schemes. The conventional Proportional-Integral (PI) controller, although widely used in many control applications [14], requires adjustment for every change in reference patterns. Another main disadvantage of this controller is its sensibility to external disturbances and parameters variations. Because of the frequent uncertainty in wind speed variations, this type of conventional controller fails to give quality power generation and tracking references given by an MPPT. Predictive control based on rotor voltage and stator power equations for direct power control, is proposed in [15, 16]. Nevertheless, the calculated output reactive and active power which depend on the generator parameters as well as the time calculation, are the main drawbacks of this method [17]. In addition, internal uncertainties and external disturbances produce serious oscillations of the WECS. To ensure the robustness of the system against parametric variations and external disturbances, the authors in [18, 19] have introduced sliding mode control (SMC). In fact, SMC could achieve active and reactive power tracking and improve the dynamic.

 

ترجمه بخشی از متن مقاله:

چکیده 

این مقاله استراتژی کنترل پیشرفته سیستم تبدیل انرژی باد ( WECS) با استفاده از ژنراتور القایی دو سو تغذیه ( DFIG) را معرفی می کند. کنترل مد لغزشی فراپبچشی(STW) مقاوم، برای توربین بادی سرعت متغییر طراحی شده است تاگشتاور آیرودینامیکی بهینه را تولید و عملکرد حرکت جنبشی WECS را تقویت کند.گشتاور الکترومغناطیسی DFIG (ژنراتور القایی دو سو تغذیه) مستقیما با استفاده از کنترل پیشنهادی ردیابی شده تا به حداکثر توان استخراج برسد. عملکرد و تاثیر استراتژی کنترل مد لغزشی فرا پیچش (STW) با دیگر کنترلرهای مد لغزشی (SM) و انتگرالی-تناسبی (PI) مقایسه شده است. الگوریتم پیشنهادی STW (فرا پیچش) ویژگیهای جالبی را از لحاظ کاهش پدیده چترینگ (نوسانات ناخواسته در اطراف سطح لغزشی)، زمان همگرایی محدود و مقاومت در برابر نوسان پارامترها و اختلال در سیستم نشان می دهد.
راهنمای کلمات :
توربین بادی ( wind turbine) ، ژنراتور القایی دو سو تغذیه (Doubly-fed induction generator (DFIG) ) ، توان تولید (Power generation) ، فرا پیچش ( Super – twisting) ، کنترلر انتگرالی-تناسبی (PI controller) ،کنترل مد لغزشی مرتبه دوم ( Second order sliding mode control(SOSMC) )

مقدمه
طی دهه گذشته انرژی باد به طور فزاینده جایگاهی مهم در زمینه تولید انرژی الکتریکی داشته است. این نوع از منبع انرژی به دلیل افزایش سراسری تقاضای برق و گرایش به سمت منابع انرژی تجدید پذیر و پاک در جهان ایجاد شده است. در واقع ، در WECS (سیستم تبدیل انرژی باد) زمانی حداکثر توان باد قابل استخراج است که مقداربهینه نسبت سرعت نوک پره توربین در الگوهای متفاوت سرعت باد حفظ شود. در نتیجه استراتژیهای کنترل پیشرفته بیشتری برای WECS مورد نیاز است. برای رسیدن به این هدف چندین متد کنترل به منظور تولید انرژی باد ، تعیین و بکار گرفته شده است مانند کنترل برداری مبتنی بر ولتاژ و جهت دهی شارکه برای مجزا کردن توان هرز از موثر ، محور مختصات چرخشی d-q را استفاده می کند.

ثبت دیدگاه