کنترل و شبیه سازی ژنراتور القایی تغذیه دوبل در شرایط نامتعادلی ولتاژ شبکه

وقوع یک نامتعادلی ولتاژ پایین در شبکه می تواند جریانهای نامتعادل بالایی را در استاتور بوجود آورد و باعث ایجاد نوساناتی با فرکانس 2 برابر فرکانس شبکه در گشتاور الکترومغناطیسی، توان و نیز ولتاژ خازن dc-link، گردد. در این پایان نامه، پس از مدلسازی سیستم dfig در شرایط متعادل و تحلیل روش کنترل برداری برای کنترل آن، به مدلسازی و کنترل آن در شرایط نامتعادل ولتاژ شبکه، پرداخته می شود. در این شرایط، برای مدلسازی و کنترل dfig از 2 دستگاه مرجع سنکرون مثبت و منفی (dq)+ و (dq)–، استفاده می شود. کنترل مبدلها در دستگاه مرجع سنکرون (dq)+، مشابه شرایط متعادل می باشد ولی برای کنترل جریانهای توالی منفی روتور و نیز جریانهای توالی منفی خروجی از مبدل سمت شبکه، در دستگاه مرجع سنکرون(dq)–، توسط مبدلهای سمت روتور و شبکه، می توان اهداف کنترلی گوناگونی در نظر گرفت که از ترکیب آنها، روشهای مختلفی برای کنترل هماهنگ مبدلهای سمت روتور و شبکه، بدست می آید. در بین این روشها، کاملترین روش به اینصورت است که با کنترل مبدل سمت روتور، نوسانات گشتاور الکترومغناطیسی از بین می روند و با کنترل مبدل سمت شبکه نیز نوسانات توان اکتیو استاتور توسط توان اکتیو خروجی از مبدل سمت شبکه خنثی می گردند و در نتیجه نوسانات توان اکتیو کل خروجی از dfig، حذف می گردند. اما اشکالی که در این روش وجود دارد این است که با افزایش درصد نامتعادلی ولتاژ، دامنه نوسانات توان اکتیو استاتور نیز افزایش می یابد و در نتیجه خنثی کردن کامل نوسانات مذکور، با توجه به محدودیت ظرفیت مبدل سمت شبکه، امکانپذیر نمی باشد. برای رفع مشکل فوق، 2 روش پیشنهاد می گردد به طوریکه در روش پیشنهادی اول، با حذف نوسانات جریان های سه فاز روتور توسط مبدل سمت روتور، دامنه نوسانات گشتاور و توان اکتیو استاتور نیز تا حدودی کاهش می یابد و شرایط برای کنترل مبدل سمت شبکه به منظور خنثی کردن نوسانات توان اکتیو استاتور، راحتتر می گردد. در روش دیگر، جریانهای dq توالی منفی روتور، میانگینی از جریانهای مرجع بدست آمده برای حذف نوسانات توان اکتیو استاتور و گشتاور الکترومغناطیسی، در نظر گرفته می شوند. به ازای این جریانها، علاوه بر کاهش دامنه نوسانات توان اکتیو استاتور و گشتاور الکترومغناطیسی، جریان های سه فاز استاتور نیز متعادل می گردند. با توجه به اینکه دامنه نوسانات توان اکتیو استاتور و گشتاور الکترومغناطیسی، در این روش نسبت به روش پیشنهادی اول، کمتر می باشد بنابراین استفاده از این روش به جای روش اول، پیشنهاد می گردد. از طرفی با توجه به اینکه تخمین زاویه بردار ولتاژ استاتور بخصوص در شرایط نامتعادلی ولتاژ استاتور، دقیقتر و در عین حال ساده تر صورت می گیرد و نتایج بهتری را برای کنترل dfig، به همراه دارد بنابراین کنترل هماهنگ مبدلهای سمت روتور و شبکه در دستگاه مرجع dq همراستا با بردار ولتاژ استاتور، پیاده سازی می گردد. نتایج شبیه سازی بدست آمده برای یک ژنراتور القایی تغذیه دوبل (kw) 5/7 متصل به توربین بادی به کمک نرم افزار matlab/simulink، صحت دلایل ارائه شده برای به کار گیری روشهای پیشنهادی فوق را تأیید می کند.